本實用新型適用于有機朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)余熱利用領域，具體涉及有機朗肯循環(huán)(ORC)渦輪膨脹機的密封結構，屬于直接關系到有機朗肯循環(huán)(ORC)渦輪膨脹機做功功率高低的密封系統(tǒng)技術范疇。

背景技術：

有機朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)發(fā)電技術較傳統(tǒng)發(fā)電技術，在低溫余熱動力回收領域優(yōu)勢明顯，近年來引起國內(nèi)各科研機構的極大重視。ORC系統(tǒng)主要由換熱蒸發(fā)系統(tǒng)、發(fā)電動力系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)及中樞控制系統(tǒng)組成。

ORC密封系統(tǒng)主要包含法蘭連接靜密封與渦輪膨脹機旋轉(zhuǎn)軸軸向動密封兩部分，前者的密封性不好主要會造成有機工質(zhì)的泄漏，不夠環(huán)保且對昂貴的有機工質(zhì)是一種極大的浪費；后者動密封性能直接關系到透平膨脹機的效率，進而影響到整臺ORC設備的經(jīng)濟效益。目前，法蘭連接一般采用石墨纏繞墊密封，安裝方便、容易更換、密封效果比較好；渦輪膨脹機旋轉(zhuǎn)軸一般采用機械密封，機械密封具有密封性能好、穩(wěn)定性強等優(yōu)點，但同時機械密封在對設計空間、安裝維護以及成本控制要求比較高的情況下還存在以下不足：

1)機械密封的元部件數(shù)目多，結構復雜，給現(xiàn)場工作人員的安裝、維修帶來不便。

2)輔助系統(tǒng)復雜，需設計一套獨立的機械密封輔助系統(tǒng)(如壓力控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、雜質(zhì)清除系統(tǒng)、流體替代或阻塞系統(tǒng))。

3)機械密封安裝空間需求比較大，使整個設備的結構尺寸更臃腫，成本更高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了彌補上述技術上的不足，提供一種新型的有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)渦輪膨脹機密封結構，該密封結構通過磁性聯(lián)軸器內(nèi)外磁驅(qū)之間的內(nèi)密封筒與O形圈，使軸承支撐處的旋轉(zhuǎn)軸動密封轉(zhuǎn)換為聯(lián)軸器處的端面靜密封,實現(xiàn)了零泄漏和絕對密封。從而讓整體系統(tǒng)更簡單、結構更緊湊、安裝維護更方便，滿足整體系統(tǒng)密封的同時也能更好的控制成本。

本實用新型主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)渦輪膨脹機密封結構，其特征在于：渦輪膨脹機與軸承座螺栓連接處安裝O形圈作徑向密封；軸承支撐處的渦輪膨脹機輸入軸和輸出軸上安裝磁性聯(lián)軸器作端面靜密封。

所述的磁性聯(lián)軸器包括內(nèi)驅(qū)動磁體、內(nèi)密封筒、外驅(qū)動磁體，內(nèi)驅(qū)動磁體與渦輪膨脹機的輸入軸連接，外驅(qū)動磁體與渦輪膨脹機的輸出軸連接，內(nèi)驅(qū)動磁體與外驅(qū)動磁體之間用內(nèi)密封筒隔開，內(nèi)密封筒與軸承座螺栓連接處安裝O形圈密封。

所述的磁性聯(lián)軸器還包括鐘形罩，鐘形罩與軸承座螺栓連接并罩在外驅(qū)動磁體外起防護作用。

有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)渦輪膨脹機的密封介質(zhì)為推動有機朗肯循環(huán)系統(tǒng) (ORC)渦輪膨脹機旋轉(zhuǎn)做功的有機工質(zhì)，泄漏點為渦輪膨脹機與軸承座連接處以及軸承支撐處。本實用新型在渦輪膨脹機與軸承座螺栓連接，使用 O形圈徑向密封；軸承支撐處使用磁性聯(lián)軸器端面靜密封。

本實用新型有以下優(yōu)點：該新型整體密封結構密封性能好、結構緊湊、系統(tǒng)簡單、安裝維護方便、成本低廉，適用于設計空間有限、對成本控制較嚴的小功率有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)(ORC)發(fā)電設備或輔助動力單元上。

附圖說明

圖1為實用新型的結構剖視圖。

圖中：1－葉輪，2－密封形圈，3－軸承座，4－O形圈，5－輸入軸， 6－內(nèi)密封筒，7－內(nèi)驅(qū)動磁體，8－外驅(qū)動磁體，9－鐘形罩，10－輸出軸。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細的說明：

如圖1所示，本實用新型是一種新型的有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)(ORC)渦輪膨脹機整體密封結構，密封介質(zhì)為推動有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)(ORC)渦輪膨脹機旋轉(zhuǎn)做功的有機工質(zhì)，泄漏點為渦輪膨脹機與軸承座3連接處以及軸承支撐處兩點。渦輪膨脹機與軸承座3螺栓連接處安裝O形圈4作徑向密封；軸承支撐處的渦輪膨脹機的輸入軸5和輸出軸10上安裝磁性聯(lián)軸器作端面靜密封，整個密封腔以磁性聯(lián)軸器的內(nèi)密封筒6為界限，軸承支撐處泄漏點包含在密封腔體內(nèi)。

如圖1所示，所述的磁性聯(lián)軸器包括內(nèi)驅(qū)動磁體7、內(nèi)密封筒6、外驅(qū)動磁體8、鐘形罩9，內(nèi)驅(qū)動磁體7與渦輪膨脹機的輸入軸5連接，外驅(qū)動磁體8與渦輪膨脹機的輸出軸10連接，內(nèi)驅(qū)動磁體7與外驅(qū)動磁體8為一對永磁體，輸入軸5與輸出軸10通過該組永磁體磁力傳動，內(nèi)驅(qū)動磁體7 與外驅(qū)動磁體8之間用內(nèi)密封筒6隔開，內(nèi)密封筒6與軸承座3螺栓連接處安裝O形圈密封，實現(xiàn)端面密封；鐘形罩9與軸承座3螺栓連接并罩在外驅(qū)動磁體8外起防護作用。

本實用新型整體密封方式主要通過磁性聯(lián)軸器端面靜密封，延伸了整個設備的密封界限，使軸承支撐處泄漏點包含在密封腔體內(nèi)，完美規(guī)避了動密封密封系統(tǒng)復雜且不易實現(xiàn)的缺點，從而讓整個密封方式更簡潔方便、容易實現(xiàn)、并且密封性能良好。