【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮超音速透平膨胀机
本专利技术涉及膨胀机
,尤其是一种磁悬浮超音速透平膨胀机。
技术介绍
透平膨胀机,是一种通过高压力气体膨胀实现能量转换的原动机,其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能,从而在输出能量的同时还能使气体冷却,透平膨胀机广泛应用于低温制冷或能量回收领域,分为径流式和轴流式两种,其核心部件为喷嘴和叶轮。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的缺陷,本专利技术提供一种磁悬浮超音速透平膨胀机,具备体积小、能量密度大、损耗低、无油的特点。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案,包括:一种磁悬浮超音速透平膨胀机,按照气体从进到出的方向依次包括:进气口、整流栅、喷嘴、叶轮、发电机、出气口;所述喷嘴采用超音速喷嘴,按照气体从进到出的方向依次包括:喷嘴进口、收敛段、喷嘴喉部、扩散段、喷嘴出口;所述收敛段和所述喷嘴喉部相配合用于将气体从亚音速变为音速,所述收敛段与所述喷嘴喉部之间光滑过渡;所述喷嘴喉部和所述扩散段相配合用于将气体从音速变为超音速,所述扩散段与所述喷嘴喉部之间光滑过渡;所述发电机的腔体内包括:发电机转轴;所述叶轮安装在发电机转轴上朝向喷嘴一侧的端部;所述喷嘴出口的超音速气体进入叶轮后,用于带动叶轮转动,所述叶轮用于同步带动发电机转轴的转动,实现发电机的发电;气体从叶轮出来后通过膨胀机机壳到达出气口。所述发电机的腔体内还包括:径向轴承、推力轴承;所述径向 ...
【技术保护点】
1.一种磁悬浮超音速透平膨胀机,其特征在于,按照气体从进到出的方向依次包括:进气口(1)、整流栅(2)、喷嘴(3)、叶轮(4)、发电机(5)、出气口(6);/n所述喷嘴(3)采用超音速喷嘴,按照气体从进到出的方向依次包括:喷嘴进口(31)、收敛段(32)、喷嘴喉部(33)、扩散段(34)、喷嘴出口(35);/n所述收敛段(32)和所述喷嘴喉部(33)相配合用于将气体从亚音速变为音速,所述收敛段(32)与所述喷嘴喉部(33)之间光滑过渡;所述喷嘴喉部(33)和所述扩散段(34)相配合用于将气体从音速变为超音速,所述扩散段(34)与所述喷嘴喉部(33)之间光滑过渡;/n所述发电机(5)的腔体内包括:发电机转轴(51);/n所述叶轮(4)安装在发电机转轴(51)上朝向喷嘴一侧的端部;/n所述喷嘴出口(35)的超音速气体进入叶轮(4)后,用于带动叶轮(4)转动,所述叶轮(4)用于同步带动发电机转轴(51)的转动,实现发电机(5)的发电;/n气体从叶轮(4)出来后通过膨胀机机壳到达出气口(6)。/n
【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮超音速透平膨胀机,其特征在于,按照气体从进到出的方向依次包括:进气口(1)、整流栅(2)、喷嘴(3)、叶轮(4)、发电机(5)、出气口(6);
所述喷嘴(3)采用超音速喷嘴,按照气体从进到出的方向依次包括:喷嘴进口(31)、收敛段(32)、喷嘴喉部(33)、扩散段(34)、喷嘴出口(35);
所述收敛段(32)和所述喷嘴喉部(33)相配合用于将气体从亚音速变为音速,所述收敛段(32)与所述喷嘴喉部(33)之间光滑过渡;所述喷嘴喉部(33)和所述扩散段(34)相配合用于将气体从音速变为超音速,所述扩散段(34)与所述喷嘴喉部(33)之间光滑过渡;
所述发电机(5)的腔体内包括:发电机转轴(51);
所述叶轮(4)安装在发电机转轴(51)上朝向喷嘴一侧的端部;
所述喷嘴出口(35)的超音速气体进入叶轮(4)后,用于带动叶轮(4)转动,所述叶轮(4)用于同步带动发电机转轴(51)的转动,实现发电机(5)的发电;
气体从叶轮(4)出来后通过膨胀机机壳到达出气口(6)。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮超音速透平膨胀机,其特征在于,所述发电机(5)的腔体内还包括:径向轴承(52)、推力轴承(53);所述径向轴承(52)用于将发电机转轴(51)悬浮;所述推力轴承(53)用于限制发电机转轴(51)在旋转时的轴向窜动。
3.根据权利要求2所述的一种磁悬浮超音速透平膨胀机,其特征在于,所述径向轴承(52)和所述推力轴承(53)均采用磁悬浮轴承;所述磁悬浮轴承通过位置传感器检测发电机转轴(51)的轴偏差信号,并将轴偏差信号送入控制器,控制器通过功率放大器控制电磁铁中的电流,从而控制电磁力的大小,以使发电机转轴(51)悬浮在规定的位置。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮超音速透平膨胀机,其特征在于,所述叶轮(4)采用轴流式叶轮;所述叶轮(4)上的任意相邻的两个叶...
【专利技术属性】
技术研发人员:于跃平,常超,陈启明,胡四兵,王袅,饶杰,王弼,田奇勇,朱晓农,袁浩,
申请(专利权)人:合肥通用机械研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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