CN212774445U - 一种orc余热透平发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种ORC余热透平发电装置，包括减速箱和透平膨胀机；减速箱包括外壳体、向外壳体左侧伸出的低速齿轮轴以及向外壳体右侧伸出的高速齿轮轴，外壳体右侧的高速齿轮轴处设有连接端盖，连接端盖中心轴线与高速齿轮轴中心轴线重合；透平膨胀机包括壳体、叶轮，叶轮通过轴端的自锁螺母紧固在伸入壳体内的高速齿轮轴上，壳体左侧设有台阶孔，包括与连接端盖配合的台阶孔一、连接于台阶孔一右端的台阶孔二，台阶孔一孔径大于台阶孔二，台阶孔二内还装有一用于轴向密封的机械密封；壳体上还设置有进气口和排气口，进气口与叶轮径向竖直相对，排气口中心线与高速齿轮轴轴心线平齐；能够高效、便捷的实现低温余热能源二次回收和利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及低温余热能源二次利用和回收技术领域，具体是一种ORC余热透平发电装置。
背景技术
透平膨胀机，是一种流体旋转机械。广泛应用于轻烃回收、尾气处理、低温制冷、以及余压余热发电等行业。余热发电装置能够通过回收工业余热进行发电，实现能源的高效应用。
目前在工业余热中，300℃以上的中高温烟气余热发电主要采用低温汽轮机发电系统，技术已经非常成熟。300℃以下冷却介质余热、废气废水余热、化学反应余热等低温余热只有少部分用于供热，在余热发电系统中应用非常少，具有较大的市场前景。
目前应用于余热发电中的透平发电机组，普遍存在发电效率低，可靠性差，密封性差、体积庞大等问题，很难实现大规模的推广。因此提出一种发电效率高，可靠性高、能够实现绝对密封的结构紧凑的膨胀机，具有很大的研究意义。
发明内容
本实用新型的发明目的是为了克服现有技术的上述不足，而提供一种ORC余热透平发电装置，能够高效、便捷的实现低温余热能源二次回收和利用。
本实用新型的技术方案是：一种ORC余热透平发电装置，包括减速箱和透平膨胀机；减速箱包括外壳体、向外壳体左侧伸出的低速齿轮轴以及向外壳体右侧伸出的高速齿轮轴，外壳体右侧的高速齿轮轴处设有连接端盖，连接端盖中心轴线与高速齿轮轴中心轴线重合；所述透平膨胀机包括壳体、叶轮，叶轮通过轴端的自锁螺母紧固在伸入壳体内的高速齿轮轴上，高速齿轮轴与叶轮相对位置设有键槽，键槽内插装有用于定位的连接键，壳体左侧设有台阶孔，包括与连接端盖配合的台阶孔一、连接于台阶孔一右端的台阶孔二，台阶孔一孔径大于台阶孔二，台阶孔二内还装有一用于轴向密封的机械密封；壳体上还设置有进气口和排气口，进气口与叶轮径向竖直相对，排气口中心线与高速齿轮轴轴心线平齐。
所述连接端盖右侧中心处设有凹槽。
机械密封外表面为台阶圆柱体，包括与台阶孔二匹配的大圆柱面、连接于大圆柱面左端与连接端盖上凹槽匹配的小圆柱面。
所述叶轮为向心式叶轮。
所述低速齿轮轴与发电机主轴同轴安装。
所述高速齿轮轴与减速箱的外壳体通过动压滑动轴承一连接；低速齿轮轴与减速箱的外壳体通过动压滑动轴承二连接。
所述动压滑动轴承一为可倾瓦轴承，动压滑动轴承二为椭圆瓦轴承。
一方面，本实用新型通过增加机械密封，满足了ORC余热发电用透平膨胀机中有机工质的绝对密封，实现了有机工质在ORC余热发电系统中往复循环通过透平膨胀机做功的目的。
另一方面，本实用新型在减速箱高速齿轮轴设计了一段匹配向心叶轮的伸出端，能够把向心叶轮直接悬挂在减速箱的高速齿轮轴伸出端，通过自锁螺母和键进行连接固定，这种叶轮悬挂式设计不仅提高了ORC余热发电的发电效率，还使得透平膨胀机结构更紧凑。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
图1中，包括减速箱4和透平膨胀机；减速箱4包括外壳体、向外壳体左侧伸出的低速齿轮轴6以及向外壳体右侧伸出的高速齿轮轴5，低速齿轮轴6与发电机转子同轴安装，外壳体右侧的高速齿轮轴5处设有连接端盖，连接端盖中心轴线与高速齿轮轴5中心轴线重合；透平膨胀机包括壳体3、叶轮2，叶轮2通过轴端的自锁螺母紧固在伸入壳体3内的高速齿轮轴5上，叶轮2高速旋转时，带动减速箱4高速齿轮轴5一起转动，这种叶轮悬挂式设计不仅提高了ORC余热发电的发电效率，还使得透平膨胀机结构更紧凑，高速齿轮轴5与叶轮2相对位置设有键槽，键槽内插装有用于定位的连接键，壳体3左侧设有台阶孔，包括与连接端盖配合的台阶孔一、连接于台阶孔一右端的台阶孔二，台阶孔一孔径大于台阶孔二，台阶孔二内还装有一用于轴向密封的机械密封1；壳体3上还设置有进气口7和排气口8，进气口7与叶轮2径向竖直相对，排气口8中心线与高速齿轮轴5轴心线平齐。
进一步，连接端盖右侧中心处设有凹槽，机械密封1外表面为台阶圆柱体，包括与台阶孔二匹配的大圆柱面、连接于大圆柱面左端与连接端盖上凹槽匹配的小圆柱面，叶轮2为向心式叶轮。
高速齿轮轴5与减速箱4的外壳体通过动压滑动轴承一连接；低速齿轮轴6与减速箱4的外壳体通过动压滑动轴承二连接；动压滑动轴承一为可倾瓦轴承，动压滑动轴承二为椭圆瓦轴承。
低温余热发电的有机工质转化为热饱和蒸汽从透平膨胀机壳体3的入口管7进入透平膨胀机腔体，沿着箭头方向，以一定的速度和压力，从径向均匀的冲击叶轮2并对叶轮做功，同时热饱和蒸汽膨胀降温，内能转化为机械能，从而使叶轮2高速旋转，带动高速齿轮轴5旋转，后经过减速箱4的高速齿轮轴5端部的齿轮盘一与低速齿轮轴6端部的齿轮盘二相互啮合带动低速齿轮轴6转动，最后带动电机旋转，从而把叶轮功传递出去，完成ORC余热发电过程。为了避免有机工质的泄露，在向心叶轮2、壳体3和减速箱4之间增加机械密封1，从而实现有机工质的零泄露。
Claims (7)
1.一种ORC余热透平发电装置，其特征在于：包括减速箱（4）和透平膨胀机；减速箱（4）包括外壳体、向外壳体左侧伸出的低速齿轮轴（6）以及向外壳体右侧伸出的高速齿轮轴（5），外壳体右侧的高速齿轮轴（5）处设有连接端盖，连接端盖中心轴线与高速齿轮轴（5）中心轴线重合；所述透平膨胀机包括壳体（3）、叶轮（2），叶轮（2）通过轴端的自锁螺母紧固在伸入壳体（3）内的高速齿轮轴（5）上，高速齿轮轴（5）与叶轮（2）相对位置设有键槽，键槽内插装有用于定位的连接键，壳体（3）左侧设有台阶孔，包括与连接端盖配合的台阶孔一、连接于台阶孔一右端的台阶孔二，台阶孔一孔径大于台阶孔二，台阶孔二内还装有一用于轴向密封的机械密封（1）；壳体（3）上还设置有进气口（7）和排气口（8），进气口（7）与叶轮（2）径向竖直相对，排气口（8）中心线与高速齿轮轴（5）轴心线平齐。
2.根据权利要求1所述的一种ORC余热透平发电装置，其特征在于：所述连接端盖右侧中心处设有凹槽。
3.根据权利要求2所述的一种ORC余热透平发电装置，其特征在于：机械密封（1）外表面为台阶圆柱体，包括与台阶孔二匹配的大圆柱面、连接于大圆柱面左端与连接端盖上凹槽匹配的小圆柱面。
4.根据权利要求1所述的一种ORC余热透平发电装置，其特征在于：所述叶轮（2）为向心式叶轮。
5.根据权利要求1所述的一种ORC余热透平发电装置，其特征在于：所述低速齿轮轴（6）与发电机主轴同轴安装。
6.根据权利要求1所述的一种ORC余热透平发电装置，其特征在于：所述高速齿轮轴（5）与减速箱（4）的外壳体通过动压滑动轴承一连接；低速齿轮轴（6）与减速箱（4）的外壳体通过动压滑动轴承二连接。
7.根据权利要求6所述的一种ORC余热透平发电装置，其特征在于：所述动压滑动轴承一为可倾瓦轴承，动压滑动轴承二为椭圆瓦轴承。
Priority Applications (1)
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| CN202021671771.0U CN212774445U (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种orc余热透平发电装置 |
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Family Applications (1)
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2020
- 2020-08-12 CN CN202021671771.0U patent/CN212774445U/zh active Active
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