[发明专利]静涡盘及涡旋膨胀机及发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及发电机领域和热电转换领域，具体涉及一种涡旋膨胀机及其静涡盘部件以及采用该涡旋膨胀机的发电机组，应用于有机朗肯循环系统，实现热能到电能的转换。

背景技术

活塞式膨胀机、转子膨胀机、涡旋膨胀机、螺杆膨胀机等结构形式的膨胀机常用于小型有机朗肯循环发电机组，其中涡旋膨胀机因其结构紧凑、体积小、效率高、气流脉动小、噪音低、寿命长等优点而得到广泛的研究与应用。涡旋膨胀机通常按照设计工况设计，膨胀机的内容积比是固定值，其内膨胀比(内膨胀比＝内容积比的K次方，K为工质气体常数)不可以调节，变工况性能较差。但是膨胀机运行中，实际工况多数是偏离设计工况的，也就是运行膨胀比不等于设计膨胀比，易出现过膨胀或者欠膨胀状态。一般情况下过膨胀都是暂时的，膨胀机膨胀机构部出口压力会自动升至排气压力，但是欠膨胀会一直存在，不能有效利用热源回收动力，膨胀机输出轴功大幅降低，不利于有机朗肯循环发电机组整体运行。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种静涡盘及采用该静涡盘的涡旋膨胀机以及采用该涡旋膨胀机的发电机组，静涡盘结构使膨胀机内容积比可调节，达到防止过膨胀或欠膨胀的目的，提高涡旋膨胀机的变工况适应性，确保发电机组稳定运行。

为解决上述关于静涡盘的技术问题，本发明提供如下技术方案：

静涡盘，包括：静涡盘盘体，所述静涡盘盘体一侧设有涡旋状的静涡盘侧壁，所述静涡盘盘体的中部设有进气口，其特征在于，所述进气口处设置有进气管，所述进气管包括套装在一起的粗进气管和细进气管，所述粗进气管和细进气管之间留有间隙。

其中，所述粗进气管和细进气管上分别设置有控制阀。

进一步地，所述细进气管设有弯折部，所述弯折部穿出所述粗进气管的管壁，所述细进气管上的控制阀设在所述弯折部上。

为解决上述关于涡旋膨胀机的技术问题，本发明提供如下技术方案：

涡旋膨胀机，包括膨胀机构部，所述膨胀机构部包括静涡盘和动涡盘，所述静涡盘包括静涡盘盘体，所述静涡盘盘体一侧设有涡旋状的静涡盘侧壁，所述静涡盘盘体的中部设有进气口，所述进气口处设置有进气管，所述进气管包括套装在一起的粗进气管和细进气管，所述粗进气管和细进气管之间留有间隙，所述粗进气管和细进气管上分别设置有控制阀；所述动涡盘包括动涡盘盘体，所述动涡盘盘体一侧设有涡旋状的动涡盘侧壁，所述动涡盘侧壁与所述静涡盘侧壁啮合并形成膨胀腔。

其中，所述细进气管设有弯折部，所述弯折部穿出所述粗进气管的管壁，所述细进气管上的控制阀设在所述弯折部上。

进一步地，所述动涡盘和静涡盘之间设置有防止所述动涡盘自转的防转机构。

优选地，所述防转机构包括套设在所述动涡盘外的圆环体，所述圆环体的一个端面上沿直径方向设有两个第一凸块，所述圆环体的另一个端面上沿直径方向设有两个第二凸块，两个所述第一凸块的连线垂直于两个所述第二凸块的连线；所述静涡盘盘体上设置有与所述第一凸块滑动配合的静涡盘滑槽；所述动涡盘盘体上设置有与所述第二凸块滑动配合的动涡盘滑槽。

进一步优选地，所述动涡盘盘体的外周上对应于每一个所述动涡盘滑槽处分别设有两个向外延伸的限位部，两个所述限位部之间形成所述动涡盘滑槽。

为解决上述关于涡旋膨胀发电机组的技术问题，本发明提供如下技术方案：

涡旋膨胀发电机组，包括：封闭壳体和设置于所述封闭壳体内的涡旋膨胀机以及由所述涡旋膨胀机驱动的发电机，所述封闭壳体的一端设有吸气口，所述封闭壳体的另一端设有排气口，所述涡旋膨胀机靠近所述吸气口，所述发电机靠近所述排气口；所述涡旋膨胀机为上述任一项所述的涡旋膨胀机。

其中，所述发电机包括发电机定子和发电机转子，所述发电机转子的转轴第一端与所述动涡盘连接，所述转轴的内部设有润滑油通道，所述润滑油通道包括沿轴向贯通的轴向润滑油通道以及与所述轴向润滑油通道连通的径向润滑油通道，所述径向润滑油通道的位置与所述转轴上的轴承安装位置相对应；所述转轴的第二端内部设置有由所述转轴驱动的用于向所述轴向润滑油通道供油的供油件；所述供油件大致呈人字形结构，包括与所述转轴的内壁固定安装的安装部和固设于所述安装部上的两个叶片，两个所述的叶片分别倾斜设于所述安装部的两侧，且倾斜方向相反。