機朗肯循環發電機組的穩定運行，提高了有機朗肯循環系統的運行效率。
[0035]如圖1、圖2、圖4和圖5共同所示，其中，為防止動渦盤4在氣體推動下運動過程中發生自轉，在動渦盤4和靜渦盤3之間設置有防止動渦盤4自轉的防轉機構15。本實施例中，防轉機構15優化設計為:采用套設在動渦盤4外的一圓環體151，該圓環體151的上端面上沿直徑方向設有兩個第一凸塊15a，圓環體151的下端面上沿直徑方向設有兩個第二凸塊15b，其中，兩個第一凸塊15a的連線與兩個第二凸塊15b的連線垂直，整個防轉機構15呈十字滑環狀；相應地，在靜渦盤盤體上設置有與第一凸塊15a滑動配合的靜渦盤滑槽32，在動渦盤盤體上設置有與第二凸塊15b滑動配合的動渦盤滑槽42，其中，動渦盤滑槽42的優選形成方式為:在動渦盤盤體的外周上對應于每一個動渦盤滑槽42處分別設有兩個向外延伸的限位部421，兩個限位部421之間即形成所述的動渦盤滑槽42。
[0036]發電機組運行過程中，高溫高壓的氣體工質進入膨脹腔34膨脹做功時，借助于動渦盤滑槽42與圓環體151上兩個第二凸塊15b的滑動配合，確保動渦盤4僅沿X方向運動；借助于靜渦盤滑槽32與圓環體151上兩個第一凸塊15a的滑動配合，確保圓環體151帶動動渦盤4沿Y方向運動，從而實現動渦盤4在平面內沿X、Y方向運動即平動；限位部421的設置防止了動渦盤4平動過程中發生自轉，確保動渦盤4平動帶動轉軸8轉動實現發電目的。
[0037]如圖1和圖7共同所示，發電機包括發電機定子9和發電機轉子10，發電機定子9與下殼體lc固定，其中，發電機轉子10的轉軸8的上端通過安裝于動禍盤4下部安裝孔內的上軸承5實現與動渦盤4的連接，轉軸8的下端通過下軸承21轉動支撐，在轉軸8的位于膨脹機與發電機之間的軸段上安裝有主軸承7，主軸承7安裝于與中殼體lb固設的主軸承支撐件上；轉軸8為偏心軸，在轉軸8上設置有平衡結構，其中，平衡結構包括安裝于上平衡塊安裝槽8e處的上平衡塊6和安裝于下平衡塊固定螺紋孔8b處的下平衡塊13 ;在轉軸8的內部設有潤滑油通道，其中，潤滑油通道包括沿軸向貫通的軸向潤滑油通道8c以及與軸向潤滑油通道8c連通的徑向潤滑油通道，徑向潤滑油通道包括與主軸承7的位置相對應的主軸承徑向潤滑油通道8d和與上軸承5的位置相對應的上軸承徑向潤滑油通道8f ?’轉軸8下端的軸向潤滑油通道8c設有擴孔部，該擴孔部用作供油件安裝孔8a，在供油件安裝孔8a內設置有由轉軸8轉動而驅動的用于向軸向潤滑油通道8c供油的供油件11。
[0038]如圖8、圖9和圖10共同所示，其中，供油件11大致呈人字形結構，其包括與轉軸8的內壁固定安裝的安裝部11a和固設于安裝部11a下部的的葉片lib與葉片11c，葉片lib與葉片11c分別傾斜設于安裝部11a的兩側，且傾斜方向相反。轉軸8轉動時，一方面使發電機轉子10切割磁力線產生感應電動勢，由發電機定子9對外輸出電能；另一方面，帶動結構簡單的人字形的供油件11轉動，由傾斜方向相反的兩個葉片lib與11c對潤滑油加壓并向潤滑油通道供油，對相對運動的機件進行潤滑，潤滑油的供給無需額外的動力。
[0039]本實施例的渦旋膨脹發電機組工作原理如下:
[0040]預先在封閉殼體內的下部注入潤滑油，形成油池，潤滑油液位達到供油件11處；發電機組運行過程中，高溫高壓的氣體工質自吸氣口 16進入渦旋膨脹機的膨脹腔34，根據運行工況，需求膨脹比大時(即蒸發壓力與冷凝壓力比值變大)，細管控制閥17a閉合，粗管控制閥17b斷開，工質通過細進氣管3a進入靜渦盤3與動渦盤4嚙合形成的膨脹腔34入口，細進氣管3a與膨脹機構部的連通容積小；需求膨脹比小時(蒸發壓力與冷凝壓力比值減小)，細管控制閥17a斷開，粗管控制閥17b閉合，工質通過粗進氣管3b進入靜渦盤3與動渦盤4嚙合形成的膨脹腔34入口，粗進氣管3b與膨脹機構部的連通容積大；膨脹終了容積固定，從而調整了渦旋膨脹機的內容積比；進入膨脹腔34的氣體推動動渦盤4平動，動渦盤4與靜渦盤3嚙合構成的空間逐漸增大，氣體壓力、溫度隨之逐漸降低，最后將氣體從膨脹機構部排出；動渦盤4帶動發電機轉子9轉動切割磁力線產生感應電動勢，由發電機定子10對外輸出電能，膨脹做功后的低溫低壓氣體工質自封閉殼體上的排氣口 14排出；發電機轉子9轉動過程中，設于其轉軸第二端內部的供油件11隨轉軸的轉動不斷將潤滑油加壓并供入潤滑油通道內，一部分潤滑油自主軸承徑向潤滑油通道8d、上軸承徑向潤滑油通道8f流出，分別對安裝于轉軸8上的主軸承7、上軸承5進行潤滑，另一部分潤滑油自軸向潤滑油通道8c的端部流出，對動渦盤4與轉軸8的配合端面進行潤滑，潤滑后的潤滑油經膨脹后的氣體工質冷卻，在重力作用下流回封閉殼體下部，本實用新型發電機組中的潤滑系統結構簡單，潤滑部位全面，所有相對運動的機件皆能得到良好潤滑；由于大部分的潤滑油流回封閉殼體，只有極少量的潤滑油隨工質流體自排氣口 14排出進入有機朗肯循環系統，因此潤滑油對工質膨脹做功的影響非常小，工質膨脹效率高；同時，由于渦旋膨脹機及由其驅動的發電機設在封閉殼體內，禍旋膨脹機靠近封閉殼體上的吸氣口 16，發電機靠近封閉殼體上的排氣口 14，發電機組運行過程中，渦旋膨脹機出口的低溫低壓氣體工質可對發電機進行有效冷卻，發電機無需另設冷卻機構，提高了發電機的發電效率，簡化了機組結構；而且，由于渦旋膨脹機出口為低壓環境，因而降低了對發電機定子和發電機轉子的承載要求；渦旋膨脹機和發電機設在封閉殼體內，整個機組密封性好，避免了工質泄漏。
[0041]以上所述為本實用新型較佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領域技術人員所熟知，本實用新型的保護范圍以權利要求的內容為準，任何基于本實用新型的技術啟示而進行的等效變換皆在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.靜渦盤，包括:靜渦盤盤體，所述靜渦盤盤體一側設有渦旋狀的靜渦盤側壁，所述靜渦盤盤體的中部設有進氣口，其特征在于，所述進氣口處設置有進氣管，所述進氣管包括套裝在一起的粗進氣管和細進氣管，所述粗進氣管和細進氣管之間留有間隙。2.如權利要求1所述的靜渦盤，其特征在于，所述粗進氣管和細進氣管上分別設置有控制閥。3.如權利要求2所述的靜渦盤，其特征在于，所述細進氣管設有彎折部，所述彎折部穿出所述粗進氣管的管壁，所述細進氣管上的控制閥設在所述彎折部上。4.渦旋膨脹機，包括膨脹機構部，所述膨脹機構部包括靜渦盤和動渦盤，其特征在于， 所述靜渦盤包括靜渦盤盤體，所述靜渦盤盤體一側設有渦旋狀的靜渦盤側壁，所述靜渦盤盤體的中部設有進氣口，所述進氣口處設置有進氣管，所述進氣管包括套裝在一起的粗進氣管和細進氣管，所述粗進氣管和細進氣管之間留有間隙，所述粗進氣管和細進氣管上分別設置有控制閥； 所述動渦盤包括動渦盤盤體，所述動渦盤盤體一側設有渦旋狀的動渦盤側壁，所述動渦盤側壁與所述靜渦盤側壁嚙合并形成膨脹腔。5.如權利要求4所述的渦旋膨脹機，其特征在于，所述細進氣管設有彎折部，所述彎折部穿出所述粗進氣管的管壁，所述細進氣管上的控制閥設在所述彎折部上。6.如權利要求4或5所述的渦旋膨脹機，其特征在于，所述動渦盤和靜渦盤之間設置有防止所述動渦盤自轉的防轉機構。7.如權利要求6所述的渦旋膨脹機，其特征在于，所述防轉機構包括套設在所述動渦盤外的圓環體，所述圓環體的一個端面上沿直徑方向設有兩個第一凸塊，所述圓環體的另一個端面上沿直徑方向設有兩個第二凸塊，兩個所述第一凸塊的連線垂直于兩個所述第二凸塊的連線；所述靜渦盤盤體上設置有與所述第一凸塊滑動配合的靜渦盤滑槽；所述動渦盤盤體上設置有與所述第二凸塊滑動配合的動渦盤滑槽。8.如權利要求7所述的渦旋膨脹機，其特征在于，所述動渦盤盤體的外周上對應于每一個所述動渦盤滑槽處分別設有兩個向外延伸的限位部，兩個所述限位部之間形成所述動渦盤滑槽。9.渦旋膨脹發電機組，包括:封閉殼體和設置于所述封閉殼體內的渦旋膨脹機以及由所述渦旋膨脹機驅動的發電機，所述封閉殼體的一端設有吸氣口，所述封閉殼體的另一端設有排氣口，所述渦旋膨脹機靠近所述吸氣口，所述發電機靠近所述排氣口 ；其特征在于，所述渦旋膨脹機為權利要求4-8任一項所述的渦旋膨脹機。10.如權利要求9所述的渦旋膨脹發電機組，其特征在于，所述發電機包括發電機定子和發電機轉子，所述發電機轉子的轉軸第一端與所述動渦盤連接，所述轉軸的內部設有潤滑油通道，所述潤滑油通道包括沿軸向貫通的軸向潤滑油通道以及與所述軸向潤滑油通道連通的徑向潤滑油通道，所述徑向潤滑油通道的位置與所述轉軸上的軸承安裝位置相對應；所述轉軸的第二端內部設置有由所述轉軸驅動的用于向所述軸向潤滑油通道供油的供油件；所述供油件大致呈人字形結構，包括與所述轉軸的內壁固定安裝的安裝部和固設于所述安裝部上的兩個葉片，兩個所述的葉片分別傾斜設于所述安裝部的兩側，且傾斜方向相反。
【專利摘要】本實用新型公開了一種靜渦盤及采用該靜渦盤的渦旋膨脹機及采用該渦旋膨脹機的發電機組，發電機組包括封閉殼體和設于其內的渦旋膨脹機及發電機，渦旋膨脹機包括相嚙合形成膨脹腔的靜渦盤和動渦盤，靜渦盤的進氣口處設有套裝在一起的粗進氣管和細進氣管，在粗進氣管和細進氣管上分別設置有控制閥；機組運行時，根據實際工況，控制相應控制閥的開啟與關閉即可選擇由粗進氣管或者由細進氣管進氣，通過選擇不同進氣通道，實現膨脹機構部進氣容積可變，調節渦旋膨脹機的內容積比，使膨脹機的內容積比與實際運行工況相適應，防止出現過膨脹或欠膨脹現象，提高了渦旋膨脹機的變工況適應性，確保了有機朗肯循環發電機組的穩定運行。
【IPC分類】F01C13/00, F01C1/02, F01C21/04
【公開號】CN204960983
【申請號】CN201520704199
【發明人】葛建民, 鄭洪財, 馬新軍
【申請人】山東科靈節能裝備股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月11日