一种有机工质透平发电装置的制作方法

1.本实用新型涉及透平机技术领域，特别是涉及一种有机工质透平发电装置。


背景技术：

2.在太阳能光热发电系统中，在光照条件较差或者集热温度较低的情况下，需要采用有机工质循环系统对产生的光热进行转化来保证整个系统的效率，其中的有机工质发电透平扮演着将热能转化为动能最终输出为电能的重要角色，它的效率高低对整个系统的发电效率有着直接的影响，由于透平是整个循环系统中最容易泄漏的部件，必须保证其在运行过程中的无泄漏。
3.在目前已有的有机工质发电透平中，通常采用机械密封或者干气密封来保证其气密性，而且内部透平通常设计为向心径流式发电透平，然而，这两种密封的结构形式比较复杂，而且不能保证有机工质的零泄漏。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种有机工质透平发电装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够保证透平工质的零泄漏，提高透平效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供一种有机工质透平发电装置，包括透平机体、透平主轴、磁性联轴器、发电机和气动结构，所述透平主轴转动连接在所述透平机体一端，所述发电机连接在所述透平机体另一端，所述透平主轴与所述发电机的转轴通过所述磁性联轴器连接，所述磁性联轴器包括内磁转子、隔离套和外磁转子，所述内磁转子固定连接在所述透平主轴靠近所述发电机的一端，所述外磁转子固定连接在所述发电机的转轴上，所述隔离套设置于所述内磁转子和所述外磁转子之间，所述隔离套连接在所述透平机体上并将所述内磁转子和所述透平主轴罩在其中与外界隔离，所述内磁转子和所述外磁转子上均设有永磁体，所述内磁转子和所述外磁转子之间由磁力耦合构成联动，所述透平主轴远离所述发电机的一端连接所述气动结构，通过所述气动结构能够带动所述透平主轴转动。
7.优选地，所述气动结构包括叶轮、蜗壳、喷嘴和扩压器，所述叶轮固定连接在所述透平主轴远离所述发电机的一端，所述叶轮轮周外侧设有所述喷嘴，所述蜗壳罩设于所述叶轮和所述喷嘴上并与所述透平机体连接，所述扩压器位于所述叶轮出口处并与所述蜗壳连接。
8.优选地，所述发电机的转轴上固定设有连接法兰，所述外磁转子固定连接在所述连接法兰上并套设于所述内磁转子和所述隔离套外。
9.优选地，所述内磁转子包括内磁钢套和多个内磁铁条，多个所述内磁铁条均匀分布在所述内磁钢套外周面上且s极与n极相间排列；所述外磁转子包括外磁钢套和与各所述内磁铁条相对应的多个外磁铁条，多个所述外磁铁条均匀分布在所述外磁钢套内周面上且s极与n极相间排列。
10.优选地，所述喷嘴为用于调节流量的可调式喷嘴。
11.优选地，所述叶轮的叶型为流线型叶型。
12.优选地，所述隔离套为不导磁隔离套。
13.优选地，所述磁性联轴器设置于所述透平机体的内腔中。
14.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
15.本实用新型提供一种有机工质透平发电装置，将透平主轴与发电机的转轴通过磁性联轴器连接，磁性联轴器通过磁力耦合构成联动，实现全静密封动力传递，从而保证透平内部无泄漏，提高透平效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型提供的有机工质透平发电装置的结构示意图；
18.图2为图1中a部分的局部放大示意图；
19.图中：100-有机工质透平发电装置、1-透平机体、2-透平主轴、3-磁性联轴器、4-发电机、5-气动结构、6-内磁转子、7-隔离套、8-外磁转子、9-叶轮、10-蜗壳、11-喷嘴、12-扩压器、13-连接法兰、14-内磁钢套、15-内磁铁条、16-外磁钢套、17-外磁铁条、18-转轴。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型的目的是提供一种有机工质透平发电装置，以解决现有技术存在的问题，能够保证透平工质的零泄漏，提高透平效率。
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
23.如图1-图2所示，本实施例提供一种有机工质透平发电装置100，包括透平机体1、透平主轴2、磁性联轴器3、发电机4和气动结构5，透平主轴1转动连接在透平机体1一端，发电机4连接在透平机体1另一端，透平主轴1与发电机4的转轴18通过磁性联轴器3连接，磁性联轴器3包括内磁转子6、隔离套7和外磁转子8，内磁转子6固定连接在透平主轴1靠近发电机4的一端，外磁转子8固定连接在发电机4的转轴18上，隔离套7设置于内磁转子6和外磁转子8之间，隔离套7连接在透平机体1上并将内磁转子6和透平主轴1罩在其中与外界隔离，内磁转子6和外磁转子8上均设有永磁体，内磁转子6和外磁转子8之间由磁力耦合构成联动，透平主轴1远离发电机4的一端连接气动结构5，通过气动结构5能够带动透平主轴1转动。
24.使用时，通过气动结构5带动透平主轴1转动，透平主轴1与发电机4的转轴18通过磁性联轴器3连接，磁性联轴器3通过磁力耦合构成联动，从而带动发电机4的转轴18转动进
行发电，隔离套7将内磁转子6和透平主轴1罩在其中与外界隔离，实现全静密封动力传递，从而保证透平内部无泄漏，提高透平效率。
25.本实施例中，气动结构5包括叶轮9、蜗壳10、喷嘴11和扩压器12，叶轮9固定连接在透平主轴1远离发电机4的一端，叶轮9轮周外侧设有喷嘴11，蜗壳10罩设于叶轮9和喷嘴11上并与透平机体1连接，扩压器12位于叶轮9出口处并与蜗壳10连接。有机工质流体经蜗壳10和喷嘴11驱动叶轮9旋转，进而带动透平主轴1转动，而后从扩压器12流出，实现将热能转化为动能的目的。
26.本实施例中，发电机4的转轴18上固定设有连接法兰13，外磁转子8固定连接在连接法兰13上并套设于内磁转子6和隔离套7外。通过法兰连接外磁转子8与发电机4的转轴18，安装方便，连接稳固。
27.本实施例中，内磁转子6包括内磁钢套14和多个内磁铁条15，多个内磁铁条15均匀分布在内磁钢套14外周面上且s极与n极相间排列；外磁转子8包括外磁钢套16和与各内磁铁条15相对应的多个外磁铁条17，多个外磁铁条17均匀分布在外磁钢套16内周面上且s极与n极相间排列。其中，内磁铁条15与外磁铁条17的尺寸相同，通过相间排列的内磁铁条15和外磁铁条17形成磁力耦合联动结构，从而将透平主轴2的动力传递到发电机4的转轴18上。
28.本实施例中，喷嘴11为用于调节流量的可调式喷嘴，以适应不同的发电工况。
29.本实施例中，叶轮9的叶型为流线型叶型。
30.本实施例中，隔离套7为不导磁隔离套。
31.本实施例中，磁性联轴器3设置于透平机体1的内腔中，能够对磁性联轴器3进行保护，避免外界杂物进入到外磁转子8中对其造成损坏。
32.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。