基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103557036103557036A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310492673.9(22)申请日2013.10.21(71)申请人陕西博尔能源科技有限公司地址710600陕西省西安市临潼区秦陵街办工业园(72)发明人蒲亚民(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114代理人李罡(51)Int.Cl.F01D15/10(2006.01)H02K7/14(2006.01)H02K7/18(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组(57)摘要本发明涉及一种基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组。涡轮机械的密封型要求较高，齿轮系统复杂，能量损失较大。本发明将全密封结构的涡轮机和发电机（或电动机）设置在同一转轴上；转轴一端置于涡轮机中，进行气体膨胀（或压缩）；转轴另一端置于发电机（或电动机）中，设置发电机转子，发电机转子外设置发电机定子铁芯和绕组；轴的尾端依次设置磁悬浮支承轴承和磁悬浮止推轴承；发电机所有部件均置于发电机外壳中。本发明的发电机（或电动机）始终保证和涡轮机同一转速，采用同一壳体，无需轴端密封，整个机组工作介质可以做到完全无泄漏；磁悬浮轴承实现无接触支承转子，避免了轴承的摩擦损失，从而提高了涡轮机组的整体效率。CN103557036ACN103576ACN103557036A权利要求书1/1页1.基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组，其特征在于：包含有设置在同一转轴上的涡轮机和发电机，涡轮机为膨胀机。2.根据权利要求1所述的基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组，其特征在于：所述转轴的一端置于涡轮机中，轴外设置动叶（3）和静叶（2），动叶（3）和静叶（2）外部设置涡轮机蜗壳（4）；涡轮机蜗壳（4）前端设置接收高压工作介质的进气室（1），后端设置排气口；所述转轴的另一端置于发电机中，设置发电机转子（9），发电机转子（9）外设置发电机定子铁芯和绕组（11）；轴的尾端依次设置磁悬浮支承轴承（7）和磁悬浮止推轴承（8）；发电机所有部件均置于发电机外壳（5）中，电力通过发电机外壳（5）外设置的发电机封闭式接线端子箱（10）输出。3.根据权利要求2所述的基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组，其特征在于：所述发电机定子铁芯和绕组（11）外设置有冷却套（6），冷却套（6）上设置有伸出发电机外壳（5）的冷却液入口（12）和冷却液出口（13）。4.基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组，其特征在于：包含有设置在同一转轴上的涡轮机和电动机，涡轮机为压缩机。5.根据权利要求4所述的基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组，其特征在于：所述转轴的一端置于涡轮机中，轴外设置涡轮（14），涡轮（14）外部设置涡轮机蜗壳（4）；涡轮机蜗壳（4）上设置有用于输出高压工作介质的喷嘴组（15）和喷嘴流量调节机构（16）；所述转轴的另一端置于电动机中，设置电动机转子，电动机转子外设置电动机定子铁芯和绕组；轴的尾端依次设置磁悬浮支承轴承（7）和磁悬浮止推轴承（8）；电动机所有部件均置于电动机外壳中。6.根据权利要求5所述的基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组，其特征在于：所述电动机定子铁芯和绕组外设置有冷却套（6），冷却套（6）上设置有伸出电动机外壳的冷却液入口（12）和冷却液出口（13）。2CN103557036A说明书1/4页基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组技术领域[0001]本发明涉及一种涡轮机，具体涉及一种基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组。背景技术[0002]随着涡轮机械（Turbinemachinery）技术的不断发展，涡轮机械在现代工业及航天航空领域得到了广泛的应用，尤其是小型化的涡轮机更是越来越多的得到应用，如天然气压缩机（Naturalgascompressor）、油井气膨胀机（gasexpander）、微型燃气轮机（gasturbine）、基于ORC技术的汽轮机等。由于应用行业的不同及工作介质的不同，以上涡轮机械的转速要求较高、密封性要求更高，很多工作介质由于具有易燃易爆、剧毒、价值昂贵等原因不能对外泄露。[0003]传统的涡轮机械均应用各种密封来解决工作介质的对外泄露，如干气密封、机械密封、碳环密封、蜂窝密封等，密封的外部供给系统非常复杂，寿命有限，且造价昂贵，而且不能完全隔绝工作介质的泄露。[0004]现有的传统涡轮机大部分采用普通电机驱动，而且电机由于受自身工作原理的限制，无法直接达到涡轮机所需的转速，一般都需要通过齿轮变速方式来解决涡轮机所需的速度，齿轮系统不但系统复杂而且会给整个涡轮机械带来效率的降低