德國(guó)ZEITLOS磁懸浮軸承與ORC透平機(jī)的**結(jié)合

時(shí)間：2021-09-28作者：賽特勒斯軸承科技（北京）有限公司瀏覽：102

德國(guó)ZEITLOS磁懸浮軸承與ORC透平機(jī)的**結(jié)合

       ——賽特勒斯軸承科技（北京）有限公司技術(shù)篇

ORC透平式膨脹機(jī),是利用**朗肯循環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電，屬于實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的熱能機(jī)械。利用低品位熱源，實(shí)現(xiàn)功率輸出。傳統(tǒng)的熱功轉(zhuǎn)化，是利用高壓、高溫過熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)同步發(fā)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)熱到功的轉(zhuǎn)化。電力，屬于較**別的能源，使用傳輸方便，是現(xiàn)今較主要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動(dòng)力來源。汽輪機(jī)等發(fā)電機(jī)組，消耗的是高品位能源或原料，無法使用低品位的能源，同時(shí)產(chǎn)生很多廢熱。ORC透平式膨脹動(dòng)力機(jī)正是利用低品位的熱源，實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換。這樣做的好處是，熱源可以是余熱、廢熱，變廢為寶，降低了能耗，增加了產(chǎn)出,實(shí)現(xiàn)能源梯度利用，較大限度的節(jié)約能源。

ORC透平式膨脹機(jī)，利用**郎肯技術(shù)，是低品位熱能發(fā)電的較有效的實(shí)現(xiàn)方式。它可以利用地?zé)崮?、海洋熱能、太陽能、生物能、柴油機(jī)尾氣及氣缸冷卻熱水回收、焦?fàn)t煙氣廢熱回收等其它溫度適合的熱能。

ORC透平式膨脹機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)原理：

**工質(zhì)在換熱器中從余熱流中吸收熱量, 生成具一定壓力和溫度的蒸汽, 蒸汽進(jìn)入透平機(jī)械膨脹做功, 從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī),從透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷卻水放熱, 凝結(jié)成液態(tài), 最后借助工質(zhì)泵重新回到換熱器, 如此不斷地循環(huán)。

ORC循環(huán)組成部件

ORC循環(huán)中，工質(zhì)的作用是將熱源的熱值提取出來，將溫度轉(zhuǎn)化為壓力、動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹膭?dòng)力輸出。因?yàn)闊o壓力、低壓力的熱源，無法利用其它辦法實(shí)現(xiàn)熱工轉(zhuǎn)換，ORC透平膨脹機(jī)是一選擇。



ORC發(fā)電裝置的主要配置及功用：

主要配置有蒸發(fā)器、透平膨脹發(fā)電機(jī)、冷凝器、工質(zhì)泵、回?zé)崞鳌⑾到y(tǒng)自動(dòng)控制和并聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

1、蒸發(fā)器功用：蒸發(fā)器相當(dāng)于汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中的余熱鍋爐，**工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)與余熱源進(jìn)行熱交換，由液態(tài)變?yōu)榫哂邢喈?dāng)壓力的氣態(tài)；

2、透平膨脹發(fā)電機(jī)功用：將**介質(zhì)氣體的壓力能和熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；

3、冷凝器功用：將做功后氣液兩相介質(zhì)全部冷凝為液體；

4、工質(zhì)泵功用：將液態(tài)工質(zhì)泵入蒸發(fā)器

5、快速關(guān)斷閥功用：當(dāng)發(fā)電裝置出現(xiàn)故障時(shí)，快速切斷進(jìn)氣和關(guān)機(jī)；

6、系統(tǒng)自動(dòng)控制和并聯(lián)網(wǎng)設(shè)備功用：自動(dòng)控制全系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作，保證并網(wǎng)電力符合電網(wǎng)和使用要求。

基于現(xiàn)今ORC透平膨脹發(fā)電機(jī)的發(fā)展，磁懸浮軸承的使用和它密不可分：

磁浮軸承技術(shù)的透平膨脹機(jī)正用于天然氣處理、乙烯制冷和露點(diǎn)控制應(yīng)用。

磁浮軸承可為渦輪機(jī)械帶來許多優(yōu)勢(shì)，包括較少的維護(hù)工作量、較高的效率和可靠性。然而，對(duì)于透平膨脹機(jī)來說，使用磁浮軸承的較大好處在用于天然氣處理的過程中消除了干氣密封、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑系統(tǒng)的使用。因此，處理過程中無潤(rùn)滑油污染，且低溫處理液體時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)流體滲透和凝固石油的現(xiàn)象。

取消潤(rùn)滑系統(tǒng)的使用還為重要的海上應(yīng)用增加空間并減少重量。通過應(yīng)用磁浮軸承，透平膨脹機(jī)的OEM 估計(jì)可減少30％以上的滑移重量以及近40％的整體體積。

磁懸浮軸承的優(yōu)點(diǎn)：

**高轉(zhuǎn)速、噪音低；

高可靠性、壽命長(zhǎng)；

徹底消除摩擦、節(jié)能環(huán)保；

*潤(rùn)滑系統(tǒng)、節(jié)省空間；

精確可控；

賽特勒斯軸承科技（北京）有限公司，在轉(zhuǎn)化德國(guó)磁懸浮軸承的基礎(chǔ)上，正致力于發(fā)展磁懸浮系統(tǒng)與ORC透平膨脹發(fā)電機(jī)的**結(jié)合。



磁懸浮軸承是利用電磁力，將被支承件穩(wěn)定懸浮在空間，使支承件與被支承件之間沒**械接觸的一種高性能機(jī)電一體化軸承。它具有無機(jī)械接觸、*潤(rùn)滑、高轉(zhuǎn)速、精度高、功耗低、智能控制等特點(diǎn)。由于具有以上特性，磁懸浮軸承在很多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用**，美國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家早在2O世紀(jì)就將磁懸浮軸承應(yīng)用于離心壓縮機(jī)、分子渦流泵、汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)等大型設(shè)備上，也被應(yīng)用于**高速**精密加工機(jī)床用的磁軸承主軸，在軍事裝備中也得到成功應(yīng)用。

作為一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，磁懸浮軸承的研究涉及到機(jī)械學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、電磁學(xué)、控制理論、傳感理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)，具有很廣泛的應(yīng)用前景。磁懸浮軸承作為一個(gè)獨(dú)立的功能部件有著十分廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。目前磁懸浮軸承主要應(yīng)用在有高速度、高精度、自動(dòng)化，或低速重載，或真空潔靜環(huán)境等要求的高附加值產(chǎn)品中。如：數(shù)控機(jī)床、高速銑床、高精度磨床、機(jī)器人、真空泵、電機(jī)、渦輪機(jī)、大型水輪發(fā)電機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、人工心臟泵、污水處理裝置等。



磁懸浮軸承的發(fā)展方向：
(1 ) **導(dǎo)磁懸浮軸承的研究。這種軸承的體積很小, 卻有很大的承載能力。這方面的研究進(jìn)展在很大程度上依賴于**導(dǎo)材料的進(jìn)展。高溫**導(dǎo)陶瓷材料由于其固有的屬性及具體加工技術(shù)的原因, 實(shí)際應(yīng)用十分有限, 還需有很大的突破。
(2) 無傳感器磁懸浮軸承的研究。較近幾年,結(jié)合磁懸浮軸承和無傳感器檢測(cè)兩大研究領(lǐng)域的較新研究成果, 誕生了一個(gè)全新的研究方向———無傳感器的磁懸浮軸承( Sensorless Magnetic Bearing 或Self2SensingMagnetic Bearing) 。它不需要設(shè)計(jì)專門的位置傳感器, 而是通過測(cè)量電氣回路內(nèi)部信號(hào)來間接地獲取轉(zhuǎn)子的位置信息。
(3) 新材料的研究。新材料的研究成功無疑將使磁懸浮軸承突破離心力、磁飽和、磁滯等特性的限制。近年來得到迅速發(fā)展的稀土永磁材料也因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)輕巧、能耗低而較具應(yīng)用前途?？梢灶A(yù)計(jì), 這些新材料的推廣普及將會(huì)有效地減小磁軸承的體積、能耗,
而大大地提高了承載能力。
(4) 高速控制器的研究。磁懸浮軸承主要用于高速設(shè)備, 其控制器的高速運(yùn)算速度是非常必需的,傳統(tǒng)控制器已不能滿足磁懸浮軸承高速運(yùn)算的要求,采用數(shù)字信號(hào)處理器DSP作磁懸浮軸承控制器是一種發(fā)展方向, 采用DSP作控制器有如下優(yōu)點(diǎn): 容易實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的、運(yùn)算量較大和控制算法, 控制器參數(shù)容易修改; 乘法和加法由硬件實(shí)現(xiàn), 運(yùn)算速度非常快; 控制脈沖頻率大大提高, 系統(tǒng)性能得到很好的改善; 容易實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理和濾波電路, 減少外圍電路。
(5) 其他型式磁懸浮軸承的研究。磁懸浮軸承的型式可以多種多樣, 遠(yuǎn)不止目前的幾種型式, 有待進(jìn)一步研究。


賽特勒斯軸承科技（北京）有限公司專注于磁懸浮鼓風(fēng)機(jī),磁懸浮軸承,軸承及電機(jī)等

• 詞條

  詞條說明

• 磁懸浮過風(fēng)機(jī)

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