一种工质自润滑径向流ORC膨胀机

本发明属于orc发电，尤其涉及一种工质自润滑径向流orc膨胀机。

背景技术：

1、为了提高能源利用效率，减少污染物排放，中低温热源利用受到了广泛关注。有机朗肯循环(orc)在中低温热能利用方面具有极大优势，并已成功应用于回收工业废热、地热能、太阳能、生物质能等中低温热源。

2、orc循环系统主要由膨胀机、冷凝器、工质泵、预热器、蒸发器、过热器构成，传统的膨胀机在使用中通常采用常规的油基润滑剂，然而常规的油基润滑剂粘度大，不易形成完整的润滑油膜，其次油润滑面临着轴承冷却和密封的技术难题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种工质自润滑径向流orc膨胀机，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种工质自润滑径向流orc膨胀机，包括机壳，所述机壳内通过两轴承组件转动连接有主轴；所述主轴一端设有叶轮组件，所述叶轮组件位于两所述轴承组件的外侧；所述主轴上设有发电机，所述发电机位于两所述轴承组件之间；

3、所述机壳侧壁开设有两进液孔，两所述进液孔分别与两所述轴承组件连通；

4、所述机壳靠近所述叶轮组件的一端连通有蜗壳，所述蜗壳与所述叶轮组件对应设置，所述机壳远离所述蜗壳的一端连通有出气口。

5、优选的，所述轴承组件包括轴承底座，所述轴承底座安装在所述机壳内，所述轴承底座中心开设有容纳槽，所述容纳槽与所述进液孔连通，所述容纳槽内设有陶瓷轴承，所述陶瓷轴承固定安装在所述主轴上。

6、优选的，所述轴承底座上开设有连通孔，所述连通孔一端与所述进液孔连通，另一端与所述容纳槽连通。

7、优选的，所述容纳槽为凸形结构，且两端分别安装有盖板，小径端的所述盖板与所述陶瓷轴承之间具有间隙，且所述间隙与所述连通孔连通。

8、优选的，所述叶轮组件包括安装在所述主轴上的定子叶轮和转子叶轮。

9、优选的，所述蜗壳和所述出气口的两端均固接有法兰。

10、优选的，所述主轴靠近所述出气口的一端固定安装有碳刷，所述碳刷与所述发电机电性连接。

11、优选的，所述进液孔内固定安装有测压传感器。

12、优选的，所述机壳的两侧壁分别开设有凹槽，凹槽底壁开设有螺纹通孔。

13、优选的，所述机壳顶端固接有接线盒，所述接线盒内设有接线柱，所述接线柱与所述发电机电性连接。

14、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

15、通过蜗壳使有机工质进入叶轮组件，由叶轮组件带动主轴旋转，从而带动发电机产生电能，由出气口排出，通过在机壳上设置进液孔，通过将进液孔与增压泵相连，经过增压的高压冷却液进入轴承组件内，在高速旋转的轴承组件中冷却液一方面作为润滑剂，采用冷却液作为润滑剂有利于在微空间里形成润滑液膜，另一方面可起到冷却作用，带走轴承组件高速旋转产生的热量，其次，受热气化的冷却液溢出和有机工质气体混合做功，本发明适用于高转速orc膨胀机，通过orc系统工质自润滑，实现了轴承冷却和润滑，降低了轴承密封难度，提高了orc膨胀机的可靠性和工作效率。

技术特征：

1.一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：包括机壳(1)，所述机壳(1)内通过两轴承组件转动连接有主轴(2)；所述主轴(2)一端设有叶轮组件，所述叶轮组件位于两所述轴承组件的外侧；所述主轴(2)上设有发电机(3)，所述发电机(3)位于两所述轴承组件之间；

2.根据权利要求1所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述轴承组件包括轴承底座(7)，所述轴承底座(7)安装在所述机壳(1)内，所述轴承底座(7)中心开设有容纳槽(8)，所述容纳槽(8)与所述进液孔(4)连通，所述容纳槽(8)内设有陶瓷轴承(9)，所述陶瓷轴承(9)固定安装在所述主轴(2)上。

3.根据权利要求2所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述轴承底座(7)上开设有连通孔(10)，所述连通孔(10)一端与所述进液孔(4)连通，另一端与所述容纳槽(8)连通。

4.根据权利要求3所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述容纳槽(8)为凸形结构，且两端分别安装有盖板(11)，小径端的所述盖板(11)与所述陶瓷轴承(9)之间具有间隙，且所述间隙与所述连通孔(10)连通。

5.根据权利要求1所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述叶轮组件包括安装在所述主轴(2)上的定子叶轮(12)和转子叶轮(13)。

6.根据权利要求1所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述蜗壳(5)和所述出气口(6)的两端均固接有法兰(14)。

7.根据权利要求1所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述主轴(2)靠近所述出气口(6)的一端固定安装有碳刷(15)，所述碳刷(15)与所述发电机(3)电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述进液孔(4)内固定安装有测压传感器。

9.根据权利要求1所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述机壳的两侧壁分别开设有凹槽，凹槽底壁开设有螺纹通孔。

10.根据权利要求1所述的一种工质自润滑径向流orc膨胀机，其特征在于：所述机壳(1)顶端固接有接线盒(16)，所述接线盒(16)内设有接线柱(17)，所述接线柱(17)与所述发电机(3)电性连接。

技术总结
本发明公开了一种工质自润滑径向流ORC膨胀机，包括机壳，机壳内通过两轴承组件转动连接有主轴；主轴一端设有叶轮组件，叶轮组件位于两轴承组件的外侧；主轴上设有发电机，发电机位于两轴承组件之间；机壳侧壁开设有两进液孔，两进液孔分别与两轴承组件连通；机壳靠近叶轮组件的一端连通有蜗壳，蜗壳与叶轮组件对应设置，机壳远离蜗壳的一端连通有出气口，本发明适用于高转速ORC膨胀机，通过ORC系统工质自润滑，实现了轴承冷却和润滑，降低了轴承密封难度，提高了ORC膨胀机的可靠性和工作效率。

技术研发人员：龙西亭,谢和平,李彪,马举昌,孙立成,夏恩通,皋天一,李书恒
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16