[实用新型]一种用于低沸点工质低温热能热力发电和工业余压动力回收透平装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于低沸点工质低温热能热力发电和工业余压动力回收透平装置，尤其是能用于地热热力发电、太阳能热力发电、海洋温差热力发电和高炉及其他设备余压动力回收，及其它低温度差热力发电的场合，属于可再生新能源开发利用领域。

背景技术

在以化石燃料为代表的常规能源告急，以及由能源开发和利用环节造成的环境压力快速增加的今天，可再生新能源的开发与运用越来越受到全世界各行各业广泛的重视。高温高压所采用的水蒸汽汽轮机在现行火电厂起着把蒸汽的热能转化为带能发电机的动能，从而完成热-功的转换。常规的蒸汽透平都是由静叶(喷嘴)及动叶组成，静叶与动叶的加工及安装精度要求极高，同时多级蒸汽透平的本体构造十分复杂，造价很高。但对于地热热力发电、低温太阳能热力发电等小温差热力发电系统中，由于工质在透平膨胀的终始状态的间的焓差不大，温度差别也不大，所以如采用传统的蒸汽透平的设计理念，势必造成投资增加，效率下降的缺点，因此有必要针对低温热能热力和工业余压发电的特点设计一种更加适合的透平装置，从而降低系统总的投资，促进低温热能的高效利用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于低沸点工质低温热能热力发电和工业余压动力回收透平装置，实现把低温热能和工业余压高效地转化为高品位机械能或电能，同时尽量使透平装置的结构简单，便于加工制造，降低成本。可同时适用于余热及余压的动力回收。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

1)分汽缸(13)设置在转子中心，由各汽道与转子圆周上的各喷嘴连接；

2)汽道喷嘴(5)安装在转子上。

本实用新型的装置包括：

高压进汽缸(1)、进汽集汽器(2)、进汽管(3)、低压排汽缸(回汽缸)(4)、汽道喷嘴(5)、转轴(6)、激磁发电机(7)、支承轴承(8)、主蒸汽进汽管(9)、排汽(回汽)管(10)、轴封(11)、中间分割板(12)、分汽缸(13)、围边(14)。

本装置高低压汽缸作成圆柱形，在高压缸内设置进汽集汽器，主蒸汽进汽管与缸壁间隙设置轴封装置，主蒸汽管与连接各汽道喷嘴的分汽缸采用焊接连接，在主蒸汽管穿过低压排汽缸壁处设置轴封，转子设置在低压缸内，由分汽缸及连接转子圆周上各喷嘴的汽道分割叶片组成，喷嘴安装在转子圆周，均匀布置，并按一定喷角定位，在低压缸上设置排汽管接口。连接电机的输出转轴穿过低压缸壁处也设置轴封。

本实用新型装置，其一种方式为高低压缸分开设置，支承轴承设置在两缸中间。

本实用新型的用于低沸点工质低温热能热力发电和工业余压动力回收透平装置的另一种方式为高低压缸采用中间分隔板分开的型式。

本实用新型的有益效果是：

(1)可以将低温热能高效地转化为转子转动输出的动能；

(2)可以减小透平的尺寸，节省钢材耗费；

(3)简化了透平的结构，对加工及安装的精度要求降低：

下面结合附图详细说明本实用新型的具体结构，但本实用新型的结构不限于附图所示。

附图说明

图1是本实用新型的装置的一种方式的结构示意图；

图2是本实用新型的装置的另一种方式的结构示意图；

图3是本实用新型转子内喷嘴汽道结构示意图；

图4是本实用新型的透平转子原理图；

具体实施方式

实施例：图1是高低压缸分开设置、支承轴承设置在两缸中间的型式，由高压进汽缸1、进汽集汽器2、进汽管3、低压排汽缸(回汽缸)4、汽道喷嘴5、转轴6、激磁发电机7、支承轴承8、主蒸汽进汽管9、排汽(回汽)管10、轴封11、分汽缸13、围边14组成；

图2是高低压缸采用中间分隔板分开的型式，由高压进汽缸1、进汽集汽器2、主蒸汽进汽管3、低压排汽缸(回汽缸)4、汽道喷嘴5、转轴6、激磁发电机7、支承轴承8、主蒸汽进汽管9、排汽(回汽)管10、轴封11、中间分隔板12、分汽缸13、围边14组成。

本装置高低压汽缸(1，4)为圆柱形，在高压进汽缸1内设置进汽集汽器2，进汽管3与缸壁间隙设置轴封11装置，进汽管3与连接各汽道喷嘴5的分汽缸13采用焊接连接，在进汽管3穿过低压排汽缸4壁处设置轴封11，转子设置在低压缸4内，由分汽缸13及连接转子圆周上各汽道喷嘴5的汽道分割叶片组成，汽道喷嘴5安装在转子圆周，均匀布置，并按一定喷角定位，在低压排汽缸(回汽缸)4上设置排汽(回汽)管10接口。连接激磁发电机7的输出转轴穿过低压排汽缸4壁处也设置轴封11。

图4中，本实用新型的工作原理及工作过程如下：

从余热锅炉(蒸发器或蒸汽发生器)来的高压工质蒸汽经过管道输送到高压进汽缸1的主蒸汽进汽接口9，进入高压进汽缸1内，在高压进汽缸1内蒸汽在压差的作用下通过进汽集汽器2及进汽管3进入到转子中心分汽缸13，在分汽缸13内蒸汽被平均分配到各汽道喷嘴5，蒸汽在汽道喷嘴5内彭胀加速，完成热功转化，被加速的汽流一方面对汽道产生反作用力，使转子旋转，同时在喷嘴出口处，由于气流的高速喷出，对转子施加反动力，从而变成转子的输出功率。