技术领域
[0001] 本
发明涉及低温余热发电设备技术领域，特别涉及一种朗肯循环发电装置。 背景技术
[0002] 常规的
有机朗肯循环发电系统如图1所示：包含螺杆膨胀机1，
润滑油输送
泵2，油气分离器3，
冷凝器4，工质
增压泵5，
蒸发器6，发
电机7，冷凝
水泵8，
冷却水塔9。冷凝器4冷却后的液态工质，经工质增压泵5增压后而成为低温高压的液体，通过
蒸发器6吸热
汽化变成高温高压的汽体，进入膨胀机膨胀降压放热做功，推动螺杆
转子旋转，将
热能转化为机械能，带动发电机发电，从膨胀机排出的油汽混合物，经油气分离器3分离，低压的工质气体再次进入冷凝器4冷却成低温液态工质，完成系统循环；润滑油输送泵2用于从油气分离器3中吸取滑油，增压后输送到膨胀机中润滑转子和
轴承；冷凝水泵8从冷却水塔9中吸取冷却水，进入冷凝器4对循环工质做冷却。
[0003] 图1所示的有机朗肯循环发电系统中，由于进入膨胀机工质流量压头稳定的
波动和变化，工质在膨胀机中不能充分有效的平稳膨胀做功(一般螺杆膨胀机的膨胀比控制在1∶4左右)，导致转速不稳定，影响系统的发电量的瞬时不
稳定性，降低了发电效率；图
1所示的有机朗肯循环发电系统中，独立的润滑油输送泵2在长期工作中需要外接电机驱动，增加了整个发电系统的
能量消耗，影响了系统的工作效率和经济可靠性。 发明内容
[0004] 针对上述
缺陷，本发明根据螺杆膨胀机运行过程中工质实际膨胀比，通过自动控制和调节进入膨胀机的工质流量，保证了膨胀机的工作效率和系统的稳定性；所述润滑油输送泵由膨胀机或发电机
直接驱动，从而降低系统总电耗，提高设备运行经济可靠性。 [0005] 为实现上述发明效果，采取的发明技术措施如下：
[0006] 如图2所示，本发明涉及一种朗肯循环发电装置，装置包含双螺杆膨胀机1，膨胀机自带润滑油输送泵2，膨胀机由壳体、阴阳转子、进/排气口、轴承、油封 组成，阴阳转子置于壳体中，相互
啮合，所述膨胀机壳体上部设有进液口，下部设有排出口，转子输出端与发电机相连，工质从进液口进入膨胀机，膨胀做功推动转子运转，带动发电机发电，实现由热能转化为机械能再转化为
电能的能量转换；根据本构成，所述发电机可以是2极电机，也可以是4极或多极发电机，可以采用同步或异步或其他形式的发电机；本发明的正常工作所需的润滑油输送泵2由膨胀机转子直接联动旋转；根据本构成，所述润滑油输送泵2可以由阳螺杆联动，也可以是阴螺杆联动。
[0007] 本发明的一种优选方案，所述润滑油输送泵2可以安装连接在膨胀机壳体吸口端(如图2)，也可以设计在膨胀机的壳体内(如图3)；根据本构成，所述润滑油输送泵2可以是
齿轮泵，也可以是
柱塞泵或滑片泵或其它容积泵，滑油输送泵本体高、低压通道间设置可调整安全
阀；根据本构成，所述膨胀机的
输出轴可以与发电机同轴，也可以是采用
联轴器(硬性、弹性、
链轮)连接或其它变送机构连接，所述膨胀机输出轴可以是阳螺杆，也可以是阴螺杆。
[0008] 本发明所述膨胀机朗肯循环系统包含高压、
低压管路单元，在所述膨胀机进口(高压管路)和出口(低压管路)上装有压
力传感器10，通过差压变送器11和
控制器12来控制膨胀机进口管路上的流量调节阀13；工质泵电机采用变频电机，控制器12也可以同时控制工质泵电机的转速，达到控制工质流量的目的；根据本构成，所述
压力传感器10输出的压力参数可以是压力值
信号，也可以是
电流信号；根据本构成，所述流量
控制阀13可以由低压电机驱动调节阀
门开度，也可以由
气动活塞来直接驱动调节阀门的开度。 [0009] 本发明的一种优选方案，在所述膨胀机高、低压管路间设有安全溢流阀14，作为对膨胀机和工质管路系统的安全保护；根据本构成，所述压力
单向阀可以是安全溢流阀，也可以是电控单向阀、液控单向阀或减压阀。
[0010] 本发明的效果，一种有机朗肯循环发电装置，通过自动流量调节机构，
自动调节工质进入膨胀机的流量，提高膨胀机膨胀效率；由膨胀机直接驱动自润滑油输送泵，在高、低压管路上增设液控单向阀，使系统运转安全稳定，降低系统能耗，提高运行经济安全性和发电效率。
附图说明
[0011] 图1为有机朗肯循环膨胀机发电系统示意图.
[0012] 图2为使用本发明的有机朗肯循环膨胀机发电系统示意图.
[0013] 图3为使用本发明的螺杆膨胀机自带润滑油输送泵示意图.
[0014] 其中：1、螺杆膨胀机；2、润滑油输送泵；3、油汽分离器；4、冷凝器；5、工质增压泵；6、蒸发器；7、发电机；8、冷凝水泵；9、冷却水塔；10、压力传感器；11、差压变送器；12、控制器；13、流量调节阀；14、安全溢流阀；101、膨胀机壳体；102、阳转子；103、阴转子；104、
泵壳；105、主动齿轮；106、从动齿轮；107、
安全阀；108、
弹簧；109、弹簧座；110、
锁紧
螺母；
111、调节螺钉。
具体实施方式
[0015] 参照附图说明本发明实施方式，图2表示具有本发明的实施方案的有机朗肯循环膨胀机发电系统，在此系统中，设有螺杆膨胀机1，润滑油输送泵2，油汽分离器3，冷凝器4，工质增压泵5，蒸发器6，发电机7，冷凝水泵8，冷却水塔9，压力传感器10，差压变送器11，控制器12，流量调节阀13，安全溢流阀14等组成；该膨胀机发电系统中，润滑油输送泵2由螺杆膨胀机直接联动，达到降低系统总电量能耗，提高设备运行经济性的目的。 [0016] 作为本发明的第一实施方案，图3表示了自带润滑油输送泵的膨胀一体机结构原理，主要由膨胀机壳体101，阳转子102，阴转子103，齿轮泵壳104，主动齿轮105，从动齿轮106，安全阀107等组成；润滑油输送泵的主动齿轮105和从动齿轮106分别用平键固定安装在主动(螺杆轴)轴和从动轴上，泵的吸\排作用就是通过这对齿轮的啮合回转而产生的；螺杆膨胀机的阳转子(或阴转子)轴和齿轮泵的主动轴是一体的，膨胀机运转时，带动润滑油输送泵回转，齿轮的外周和两侧都被泵体和端盖体包围，形成密封空间，在这个空间中，由于互相啮合着的
牙齿分隔，又构成两个彼此隔离的空腔，即与吸入管相通的吸入腔和与排出口相通的排出腔，随着齿轮的不断旋转，进入齿间的油液即被带到压力较高的右侧腔室中，形成连续输送润滑油的功能。
[0017] 为了调节和限制油泵的工作压力，油泵设有可调节安全阀107，安全阀的
阀体是一个圆柱型带有凸肩的差动活塞，当压力超过限定值时，安全阀弹簧108受压缩而使阀开启，沟通排、吸两端，以达到泄压的目的，安全阀弹簧108的预紧力则可通过调节螺钉111来设定调整油泵的工作压力。
[0018] 作为本发明的第二实施方案，如图2所示，润滑油输送泵亦可以采用联轴器或其它变送机构由膨胀机转子直接驱动旋转，安装在膨胀机壳体的吸气端；按照本发明如图2所示，系统中增加设工质流量自动调节机构，根据膨胀机进、出口压差计算出膨胀机膨胀比，来自动调节控制工质进入膨胀机的流量，以提 高膨胀机的单位产能和运行工艺可靠性；工质流量自动调节机构包含流量调节阀13，差压变送器11，控制器12，压力传感器10，工质增压泵5和高、低压管路等组成；二只压力传感器10分别安装在膨胀机的进、出口管路上，将检测到的压力信号传递到差压变送器11，通过控制器12自动计算出膨胀机工作的实际膨胀比(一般控制在1∶4左右)，按照预设的数值做修整，控制器12发出信号到流量调节阀13和工质增压泵5的变频电机，一是通过低压电机驱动或通过气动活塞来驱动调节阀门的开度，二是按照设定通过改变工质增压泵5的转速，来自动控制进入膨胀机的工质流量，保证膨胀机在最佳膨胀比状态下运行，充分发挥其最佳工作效率；按照本发明如图2所示，为对膨胀机和系统管路等高压侧做安全保护，在高、底压管路间亦设有安全溢流阀
14，当系统高压侧压力超过设定数值时，安全液流阀会自动开启和及时关闭，以保证整个系统中工质在安全压力下平稳循环做功。
[0019] 本发明的描述和应用方式是说明性的，在不脱离本发明原则的情况下，可以以其它的结构、形式、材料、比例和布置来实现本发明。
[0020] 以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
