一种高速直驱地热发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103016281A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103016281A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210479570.4(22)申请日2012.11.22(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人耿海鹏高宇飞杨柏松虞烈冯圣(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人贺建斌(51)Int.Cl.F03G4/00(2006.01)H02K1/27(2006.01)H02K7/10(2006.01)H02K5/16(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图44页(54)发明名称一种高速直驱地热发电系统(57)摘要一种高速直驱地热发电系统，其驱动部分通过薄壁套筒联轴器直接带动高速电机部分，通过安装在支承轴承外的油膜阻尼器的变形来吸收驱动部分的振动，并可以改变支承部位的刚度，这样驱动部分就可以承受高转速的运行，从事实现高速发电；驱动部分承载较高转速，不必通过变速箱来升速，直接通过薄壁套筒联轴器将驱动部分和电机连接起来，实现直接驱动，简化了发电系统的结构，减小了系统的体积；钼环和配对的石墨环对涡轮盘起到了推力轴承的作用，可以抑制涡轮盘的锥动，保持转子的稳定性；结构简单，高速电机部分的支承采用空气轴承支承，无需润滑和冷却，并且高速电机部分的壳体外罩是一个整体，结构简单。CN103628ACN103016281A权利要求书1/1页1.一种高速直驱地热发电系统，包括有一端连接地下干热岩的耐热水管（1），其特征在于：耐热水管（1）另一端连接驱动部分（2）的进气口，驱动部分（2）通过薄壁套筒联轴器（3）与高速电机部分（4）相连，高速电机部分（4）连接变压器（5），冷却水管（6）一端与驱动部分（2）的出气口相连，另一端与耐热水管（1）相连，驱动部分（2）通过安装平台（7）安装在整体实验台（8）上；驱动部分（2）包括壳体（9），轴（10），安装在轴（10）中间的套筒（11），安装在套筒（11）两侧的支承轴承（12），安装在支承轴承（12）外的油膜阻尼器（13），油膜阻尼器（13）的内圈与支承轴承（12）相接触，外圈与壳体（9）相接触，轴（10）与薄壁套筒联轴器（3）相连的一端开有第一阶梯（14），轴（10）另一端设置有涡轮盘（15），涡轮盘（15）上镶嵌有钼环（16），石墨环（17）与钼环（16）相配对，整体大底座（18）安装在壳体（9）外；高速电机部分（4）包括空心转子（19），在空心转子（19）内部的配置永磁体（20），在永磁体（）20两端设有转子端板（21），在空心转子（19）和永磁体（20）外设有定子（22），在定子（22）两端安装有固定挡板（23），空心转子（19）由空气轴承（24）支承，空气轴承（24）安装在轴承座（25）内，在整个高速电机部分（4）外设有壳体外罩（27），卡环（26）安装在壳体外罩（27）的槽中，壳体外罩（27）安装在底座（28）上，其中空心轴一端设有第二阶梯（29），轴承座（25）和壳体外罩（27）连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种高速直驱地热发电系统，其特征在于：所述的钼环（16）通过液氮冷装镶嵌在轴（10）上的涡轮盘（15）上。3.根据权利要求1所述的一种高速直驱地热发电系统，其特征在于：所述的石墨环（17）分为内环和外环。4.根据权利要求1所述的一种高速直驱地热发电系统，其特征在于：所述的空气轴承（24）是由底层箔片和顶层箔片组成，其中底层箔片和顶层箔片都是通过5片拱箔首尾搭接组成。5.根据权利要求1所述的一种高速直驱地热发电系统，其特征在于：所述的轴承座（25）内圈开有5个均布的槽，便于安装空气轴承（24）。6.根据权利要求1所述的一种高速直驱地热发电系统，其特征在于：所述的薄壁套筒联轴器（3）是通过过盈量连接第一阶梯（14）和第二阶梯（29）实现传递扭矩。7.根据权利要求1所述的一种高速直驱地热发电系统，其特征在于：所述的壳体外罩（27）是套筒类结构，内部设有槽，用于卡环（26）的固定和固定挡板（23）的定位。2CN103016281A说明书1/3页一种高速直驱地热发电系统技术领域[0001]本发明属于地热发电领域，特别涉及一种高速直驱地热发电系统。技术背景[0002]一般的发电机都需要煤炭来提供能量发电，但这会给环境造成污染，而且煤炭属于不可再生资源，终会用完，所以通过无污染且可再生能源提供能量的发电机是未来发电机的主流，但现有的地热发电机效率较低，且结构复杂。发明内容[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高速直驱地热发电系统，具有集成度高、效率高、高速直驱不需要变速箱，可以源源不断的产生电能，无环