CN113661307B - 发电***和通过操作这种发电***来发电的方法 - Google Patents

发电***和通过操作这种发电***来发电的方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种发电***，‑液体泵部分(4)，所述液体泵部分包括具有叶轮的旋转式液体泵(7)，工作流体在所述叶轮中被加压并且所述叶轮由驱动轴(8)驱动；‑蒸发器部分，所述蒸发器部分包括蒸发器(9)，其中在所述旋转式液体泵(7)中被加压的工作流体通过添加来自热源的热量而在所述蒸发器中至少部分地被蒸发；‑膨胀器部分(3)，所述膨胀器部分包括具有入口端口(16)和旋转式膨胀器元件的旋转式膨胀器(11)，在所述蒸发器部分中至少部分地蒸发的工作流体在所述旋转式膨胀器元件中被膨胀；和‑发电机部分(5)，所述发电机部分包括具有转子的旋转式发电机(13)，其中，所述膨胀器部分(3)、所述液体泵部分(4)和所述发电机部分(5)可旋转地连接成使得所述旋转式膨胀器(11)的旋转式膨胀元件、所述旋转式液体泵(7)的叶轮和所述旋转式发电机(13)的转子之间的相对转速比被机械地保持，其特征在于：驱动所述旋转式液体泵(7)的叶轮的所述驱动轴(8)构造成设置有节流装置，所述节流装置允许进入所述旋转式液体泵(7)的工作流体的受控部分(15)从所述液体泵部分(4)流向所述膨胀器部分(3)和/或所述发电机部分(5)。

Description

发电***和通过操作这种发电***来发电的方法
技术领域
本发明涉及一种发电***，该发电***包括使工作流体膨胀的膨胀器部分、对该工作流体加压的液体泵部分、和发电机部分，其中膨胀器部分、液体泵部分和发电机部分可旋转地连接成使得膨胀器部分、液体介质部分和发电机部分之间的相对转速比被机械地保持。
具体地，该发电***还包括半密封的闭合壳体，该壳体包封膨胀器部分、液体泵部分和发电机部分的所有旋转部件，但发电***不限于此。
背景技术
已知在膨胀机器中通过将与工作流体的压力相关联的能量转换成膨胀器的机械动能而产生动力，该膨胀器是具有转子、活塞或类似物的涡轮机等。该动能能够在具有转子的旋转式发电机中进一步转化为电能，该转子借助于轴、联轴器、齿轮、皮带或类似物可旋转地连接到膨胀机器。膨胀机器能够由工作流体驱动，该工作流体在被称为朗肯循环或朗肯回路的闭合回路中循环。该闭合回路设置有液体泵以使工作流体依次循环通过
-蒸发器部分，该蒸发器部分包括一个或多个蒸发器，在所述蒸发器中来自液体泵的工作流体至少部分地转化为高压气体或蒸汽；
-膨胀器部分；
-冷凝器部分，包括连接到冷却剂(例如水或空气)的冷却回路的一个或多个冷凝器，以使工作流体能够完全冷凝成液体，该液体由液体泵再次泵送回流(pump around)用于后续循环。
为了闭合朗肯循环，液体泵部分的出口流体连接到蒸发器部分的入口，蒸发器部分的出口流体连接到膨胀器部分的入口，膨胀器部分的出口流体连接到冷凝器部分的入口，并且冷凝器的出口流体连接到液体泵部分的入口。
工作流体可以选择为有机工作流体，其中朗肯循环被称为有机朗肯循环(OrganicRankine Cycle)或ORC。有机工作流体的缺点是它们通常易***、有毒或者昂贵。因此，在旋转式膨胀器和/或旋转式发电机的旋转部件穿过包含围绕膨胀器转子或发电机的工作流体的壳体并与环境空气接触的部位处需要机械轴密封。这种机械轴密封很昂贵并且通常需要大量维护。
避免在工作流体和环境空气之间使用机械轴密封的常见方法是设计膨胀器和发电机的紧凑的“半密封”或“集成”的组合。膨胀器和发电机的“半密封”或“集成”的组合是指膨胀器和发电机的组合容纳在壳体中，在所述壳体中膨胀器和发电机的所有旋转部件都完全被壳体包封，并且因此与环境空气的接触被隔离。其中，US 4185465和DE 102012016488中描述了膨胀器和发电机的半密封或集成组合的示例。EP 0004609示出了在制冷剂工作流体中螺杆式膨胀器、螺杆式压缩机和电动机的半密封的组合。JPH 05195808和CN206290297示出了膨胀器、发电机和液体泵的集成组合。
膨胀器、发电机和液体泵的集成组合的缺点是在包含膨胀器的膨胀器部分、包含发电机的发电机部分和包含液体泵的液体泵部分之间在壳体内发生不期望的工作流体的内部泄漏，这是因为在壳体的这些部分中工作流体的压力水平存在显著地差异。这种内部泄漏不仅降低了发电效率，而且当工作流体处于混合的液体-气体或混合的液体-蒸汽状态时，会由于剧烈闪蒸而降低发电***的可靠性。此外，当工作流体的高压蒸汽从膨胀器部分或发电机部分泄漏到液体泵时，液体泵中会发生气蚀现象。此外，大量液体可能不经过蒸发器而经由液体泵的驱动轴从液体泵泄漏到冷凝器，导致发电效率降低，其中“发电效率”定义为膨胀器部分产生的机械能与蒸发器部分中传递给工作流体的热量和输送到液体泵的功的总和的比值。替代地，为避免经由液体泵的驱动轴而从液体泵泄漏而位于液体泵的驱动轴上的紧密密封易于磨损并且需要不期望的维护。
此外，如果发电机是永磁发电机，由于膨胀器、发电机和液体泵的集成组合的紧凑尺寸，该永磁发电机的磁体可能受到冷却不足的影响，从而导致性能的永久性损害。
EP 2386727公开了一种设计为朗肯循环的发电***，该发电***包括涡轮膨胀器，该涡轮膨胀器包括膨胀器部分、液体泵部分和电动发电机部分的集成组合，其中电动发电机部分由被液体泵部分加压的工作流体的一部分冷却。这种***设计的缺点是发电机内部地暴露在液体泵部分的出口处的高工作流体压力下，这可能会对转子和发电机的其他内部零件造成永久性损害。
WO 82/02741公开了一种朗肯循环涡轮发电机***，该发电机***在密封壳体中在单个竖直轴上具有膨胀器部分、液体泵部分和发电机部分的集成组合，其中来自冷凝器的工作流体的一部分由液体泵部分上游的增压泵泵送到轴的轴承用于润滑和冷却目的。发电机的冷却是通过来自顶部轴承组件和液体泵部分中的液体泵的工作流体的泄漏来实现的。该***的缺点是除了液体泵之外，还需要增压泵来对用于润滑和冷却轴承的那部分的工作流体加压，以便避免由于少量热量的增加导致的所述部分的工作流体的蒸发和在轴承腔中产生蒸汽，这会损害作为轴承中动力润滑剂的流体的正常功能。此外，转子和发电机的其他内部部件再次暴露在轴承腔中和液体泵部分的出口处的高工作流体压力下。
发明内容
本发明的目的是为上述和/或其他缺点中的一个或多个提供解决方案。
为此，本发明涉及一种发电***，其包括：
-液体泵部分，所述液体泵部分包括具有叶轮的旋转式液体泵，工作流体在叶轮中被加压并且旋转式液体泵由驱动轴驱动；
-蒸发器部分，所述蒸发器部分包括蒸发器，旋转式液体泵中被加压的工作流体通过添加来自热源的热量而在所述蒸发器中被至少部分地蒸发；
-膨胀器部分，所述膨胀器部分包括具有入口端口的旋转式膨胀器和旋转式膨胀器元件，在所述蒸发器部分中至少部分地被蒸发的工作流体在所述旋转式膨胀器元件中被膨胀；和
-发电机部分，所述发电机部分包括具有转子的旋转式发电机，
其中，所述膨胀器部分、所述液体泵部分和所述发电机部分可旋转地连接成使得所述旋转式膨胀器的旋转式膨胀器元件、所述旋转式液体泵的叶轮和所述旋转式发电机的转子之间的相对转速比被机械地保持，其特征在于，驱动所述旋转式液体泵的叶轮的驱动轴构造成设置有节流装置，所述节流装置允许进入旋转式液体泵的工作流体的受控部分从液体泵部分流向膨胀器部分和/或发电机部分。
如果工作流体的受控部分从液体泵部分流向发电机部分，则根据本发明的发电***的优点是能够将液体泵部分的旋转式液体泵直接连接到旋转式发电机的转子，在避免由于工作流体蒸汽泄漏到旋转式液体泵中而造成旋转式液体泵的气蚀现象的同时，又避免由于大量工作流体不经过蒸发器而直接从旋转式液体泵流向旋转式发电机而造成发电效率的损失。节流装置允许的从液体泵部分流到发电机部分的工作流体的小的受控部分刚好足以保持旋转式发电机冷却到合适的水平，主要通过局部蒸发进行冷却。旋转式发电机在此所暴露于的工作流体的压力低于液体泵部分的出口处的工作流体压力，防止由于工作流体压力过高而损害旋转式发电机的转子或其他内部部件。
如果工作流体的受控部分从液体泵部分流向膨胀器部分，则根据本发明的发电***的优点是能够将液体泵部分的旋转式液体泵直接连接到旋转式膨胀器的转子，在避免由于工作流体蒸汽泄漏到旋转式液体泵中而造成旋转式液体泵的气蚀现象的同时，又避免由于大量工作流体不经过蒸发器而直接从旋转式液体泵流向旋转式膨胀器而造成发电效率的损失。节流装置允许的从液体泵部分流到膨胀器部分的工作流体的小的受控部分刚好足以保持旋转式膨胀器的轴承和其他旋转部件冷却到合适的水平，主要通过局部蒸发进行冷却。
另一个优点是，如果旋转式发电机是永磁发电机并且如果节流装置允许的工作流体的受控部分从液体泵部分流向发电机部分，则该工作流体的受控部分能够被用于冷却旋转式发电机的磁铁。
在本发明的优选实施例中，发电***被布置为朗肯回路，优选地为具有有机工作流体的ORC回路。
在本发明的另一个优选实施例中，膨胀器部分的旋转式膨胀器的入口端口位于比所述旋转式膨胀器的出口端口更高的位置。此外，旋转式液体泵位于比旋转式膨胀器的入口端口更低的位置。
这带来了允许处于混合的液体-汽体相态的膨胀的工作流体离开旋转式膨胀器，而不会因为混合相态工作流体的内部升腾而导致泵送损失的优点。
本发明可以用于一个单一膨胀器部分、一个单一液体泵部分和发电机部分的集成组合。
然而，本发明也可以用于两个或更多膨胀器部分、两个或更多液体泵部分和发电机部分的集成组合。膨胀器或液体泵部分中的每一个能够分别包括多个旋转式膨胀器或旋转式液体泵。
本发明还涉及一种通过操作发电***来发电的方法，所述发电***包括：
-液体泵部分，所述液体泵部分包括入口和具有叶轮的旋转式液体泵，工作流体在叶轮中被加压并且叶轮由驱动轴驱动；
-蒸发器部分，所述蒸发器部分包括蒸发器，在所述旋转式液体泵中被加压的工作流体通过添加来自热源的热量而在所述蒸发器中被至少部分地蒸发；
-膨胀器部分，所述膨胀器部分包括具有旋转式膨胀器元件的旋转式膨胀器，其中在所述蒸发器部分中被至少部分地蒸发的工作流体在所述旋转式膨胀器元件中被膨胀；和
-发电机部分，所述发电机部分包括具有转子的旋转式发电机，
其中，所述膨胀器部分、液体泵部分和发电机部分可旋转地连接成使得所述旋转式膨胀器的旋转式膨胀器元件、旋转式液体泵的叶轮和旋转式发电机的转子之间的相对转速比被机械地保持，其特征在于进入旋转式液体泵的工作流体的受控部分借助于节流装置被允许从液体泵部分流向膨胀器部分和/或发电机部分，驱动旋转式液体泵的叶轮的驱动轴设置有所述节流装置，其中旋转式膨胀器和/或旋转式发电机被工作流体的受控部分冷却，该工作流体的受控部分从液体泵部分分别流向膨胀器部分和发电机部分。
在本发明的优选实施例中，被节流装置允许从液体泵部分流向膨胀器部分和/或发电机部分的工作流体的受控部分的质量流量低于供给到液体泵部分的入口的工作流体的总质量流量的25％，优选地低于10％，更优选地低于5％，甚至更优选地低于3％。这样，主要通过局部蒸发，工作流体的受控部分刚好足够使旋转式发电机的转子和其他部件、旋转式膨胀器的轴承和其他旋转部件分别冷却到合适的水平。
附图说明
为更好地展示本发明的特点，以下参考附图借助示例而没有任何限制性地描述根据本发明的发电***的几个优选实施例，其中旋转式液体泵的驱动轴设置有节流装置，其中：
图1A和1B示意性地示出了包括根据本发明的发电***的朗肯回路；
图2至图5分别示出了发电***的不同变体；
图6更详细地示出了发电***的旋转式液体泵的驱动轴的密封。
具体实施例
在这种情况下，图1A中的发电***1是朗肯回路，所述发电***包括膨胀器部分3、液体泵部分4和发电机部分5的集成组合2。
优选地，膨胀器部分3和发电机部分5的所有旋转部件，并且优选地还有液体泵部分4的所有旋转部件，都被封闭在半密封的闭合壳体6中。
液体泵部分4中的旋转式液体泵7借助于旋转的叶轮驱动工作流体通过回路，所述旋转的叶轮通过旋转式液体泵7的驱动轴8驱动。旋转式液体泵7可以是容积式旋转泵，优选地为齿轮泵。
通过回路的工作流体的流动如下。
旋转式液体泵7驱动液体形式的工作流体通过包括蒸发器9的蒸发器部分，该蒸发器9是热交换器10的第一部分。从热源提供热量的加热介质流过热交换器10的第二部分，优选地相对于流过蒸发器9的工作流体反向。
热源可以是来自例如压缩机装置的工艺装置的废热，使得发电***1是将回收的废热转化为有用的机械能或电能的所谓的WTP(Waste heat To Power，废热发电)装置。
由于从加热介质到工作流体的热传递，工作流体在蒸发器9中至少部分地蒸发，并且以气态或蒸汽状态或者作为液体和气体或蒸汽的混合物离开蒸发器9。
工作流体的典型特征在于更有利的蒸发特性，即相对于向蒸发器9中的工作流体提供热量的加热介质的温度，在蒸发器9中工作流体压力下的沸腾温度。
蒸发器9中工作流体的沸腾温度越低，通过低温下的加热介质向工作流体提供更好和更高效的热量。通常，工作流体被选择为其临界点温度接近热交换器10中的加热介质的最高温度。
此外，工作流体可以包括润滑剂或用作用于发电***1的部件的润滑剂。
合适的有机工作流体的示例是1,1,1,3,3-五氟丙烷。然而，本发明不限于这种特定的工作流体。
离开蒸发器9的至少部分地蒸发的工作流体在膨胀器部分3中的旋转式膨胀器11中膨胀。旋转式膨胀器11构造成使得它能够将工作流体的热能转化成机械能，例如因为它以旋转式膨胀器元件的形式构造，该旋转式膨胀器元件由输出驱动轴12驱动，该输出驱动轴联接到发电机部分5中的旋转式发电机13的转子以向消费者供应电能。
膨胀器部分3中的旋转式膨胀器11可以是容积式旋转式膨胀器，优选地为双螺杆旋转式膨胀器。
发电机部分5中的旋转式发电机13可以是同步发电机，优选地为永磁发电机。
离开膨胀器部分3的膨胀的工作流体流过包括冷凝器14的冷凝器部分，在冷凝器处所述膨胀的工作流体与冷却介质接触并被冷却介质冷却，这确保工作流体完全冷凝以便能够被旋转式液体泵7作为液体泵送回流以用于朗肯回路中的后续循环。
进入旋转式液体泵7的工作流体的受控部分15经由设置在驱动轴8上的节流装置被允许从液体泵部分4泄漏到发电机部分5，该驱动轴驱动旋转式液体泵7的叶轮。工作流体15的该受控部分将经过并通过旋转式发电机13。用这种方法，旋转式发电机13的转子和其他部件被冷却到合适的程度。
如图1B所示，膨胀器部分3和发电机部分5在壳体6中的位置可以互换，使得工作流体的受控部分15经由设置在旋转式液体泵7的驱动轴8上的节流装置泄漏到膨胀器部分3。工作流体的受控部分15然后用于冷却旋转式膨胀器11的轴承和其他部件。
不排除在图1A和/或1B中，工作流体的受控部分15流过膨胀器部分3和发电机部分5两者，并且用于冷却旋转式膨胀器11的部件和发电机13的部件两者。
膨胀器部分3、液体泵部分4和发电机部分5可旋转地连接成使得旋转式膨胀器11的旋转式膨胀器元件、旋转式液体泵7的叶轮和旋转式发电机13的转子之间的相对转速比被机械地保持。
这能够借助于齿轮箱连接旋转式膨胀器11的旋转式膨胀器元件、旋转式液体泵7的叶轮、旋转式发电机13的转子、旋转式液体泵7的驱动轴8和旋转式发电机13的驱动轴12来实现。然而，旋转式膨胀器11的旋转式膨胀器元件和/或旋转式液体泵7的叶轮可以直接安装在驱动轴8上。类似地，旋转式膨胀器11的旋转式膨胀器元件和/或旋转式发电机13的转子可以直接安装在驱动轴12上。
在本发明的变体中，旋转式膨胀器元件11安装在驱动轴8上，所述驱动轴驱动旋转式液体泵7的叶轮。此外，旋转式膨胀器11的旋转式膨胀器元件可以安装在驱动轴12上，所述驱动轴驱动旋转式发电机13的转子。
驱动旋转式液体泵7的叶轮的驱动轴8可以不同于驱动旋转式发电机13的转子的驱动轴12，例如当旋转式液体泵7的叶轮由连接到旋转式膨胀器11的凸形转子元件的驱动轴8驱动并且旋转式发电机13的转子由连接到旋转式膨胀器11的凹形转子元件的驱动轴12驱动时，或旋转式液体泵7的叶轮由连接到旋转式膨胀器11的凹形转子元件的驱动轴8驱动并且旋转式发电机13的转子由连接到旋转式膨胀器11的凸形转子元件的驱动轴12驱动时。替代地，旋转式发电机13的转子可以由与旋转式液体泵7的叶轮相同的驱动轴驱动，使得驱动轴8和12成为同一个驱动轴。
对于膨胀器部分3、液体泵部分4和发电机部分5在半密封的闭合壳体6中的定位和取向，不同的构造是可能的，如图2至5所示。
图2示意性地示出了膨胀器部分3、发电机部分5和液体泵部分4的组合，其中这些部分竖直安装并且可旋转地连接成使得旋转式膨胀器11的旋转式膨胀器元件、旋转式液体泵7的叶轮和旋转式发电机13的转子之间的相对转速比被机械地保持。工作流体的受控部分15从液体泵部分4流到发电机部分5，以冷却旋转式发电机15的转子和其他内部部件。膨胀器部分3的旋转式膨胀器11在比该旋转式膨胀器11的出口端口17的更高的位置处设置有入口端口16。液体泵部分4的旋转式液体泵7位于比旋转式膨胀器11的入口端口16更低的位置处，以避免旋转式液体泵7的气蚀现象以及由于混合相工作流体的内部升腾(internalascension)和气态或蒸汽的工作流体从旋转式膨胀器11回流到旋转式液体泵7而导致的泵送损失。
图3示出了图2中组合的变体，其中膨胀器部分3和发电机部分5的位置互换，使得设置在旋转式液体泵7的驱动轴8上的节流装置允许的工作流体的受控部分15从液体泵部分4流向膨胀器部分3，以冷却旋转式膨胀器11的轴承和其他旋转部件。
图4示出了图2中组合的变体，其中膨胀器部分3、发电机部分5和液体泵部分4水平地安装。
图5示出了图4中膨胀器部分3、发电机部分5和液体泵部分4的组合的变体，其中膨胀器部分3和发电机部分5的位置互换。
如图6所示工作流体的受控部分15被节流并且经由旋转式液体泵7的驱动轴8从处于压力水平p1的液体泵部分4泄漏到处于低于p1的压力水平p2的膨胀器部分3和发电机部分5中的一者。在这种情况下，节流装置是驱动轴8和该驱动轴8的密封件18之间的通路，所述旋转式液体泵7的叶轮安装在驱动轴8上，所述密封件18位于膨胀器部分3和发电机部分5中的一者与液体泵部分4之间。
被节流装置允许从液体泵部分4流向膨胀器部分3或发电机部分5的工作流体的受控部分15可以以通过根据本发明的发电***1的操作发电的方法用于冷却旋转式膨胀器11或旋转式发电机13，节流装置设置在驱动旋转式液体泵7的叶轮的驱动轴8上。
在该方法中，膨胀器部分3中的旋转式膨胀器11的入口端口16被供给来自蒸发器部分中的蒸发器9的至少部分地蒸发的工作流体。
旋转式发电机13的转子被处于如下压力水平的工作流体冷却并且暴露于所述工作流体，所述压力水平高于液体泵部分4的入口处的工作流体压力水平并且低于液体泵部分4的出口处的工作流体压力水平。随着冷却旋转式发电机13的工作流体的温度在其冷却行为期间升高，该工作流体可能蒸发，使得旋转式发电机13的转子暴露于液体和气态或蒸汽的工作流体的混合物。
工作流体的受控部分15的质量流量相对于供给到液体泵部分4的入口的工作流体的总质量流量仅是一小部分，优选地低于25％，更优选地低于10％，甚至更优选地低于5％，还更优选地低于3％。
本发明决不限于作为示例描述和在附图中示出的实施例，而是能够在不脱离本发明范围的情况下以各种形式或尺寸实现根据本发明的发电***和通过运行这种发电***来发电的方法，并且推而广之，也适用于具有多于一个膨胀器部分或液体泵部分的发电***，或包括具有多于一个旋转式膨胀器的膨胀器部分或具有多于一个旋转式液体泵的旋转式液体泵部分的发电***。

Claims (31)

1.一种发电***，所述发电***包括：
-液体泵部分(4)，所述液体泵部分包括具有叶轮的旋转式液体泵(7)，工作流体在所述叶轮中被加压并且所述叶轮由驱动轴(8)驱动；
-蒸发器部分，所述蒸发器部分包括蒸发器(9)，其中在所述旋转式液体泵(7)中被加压的工作流体通过添加来自热源的热量而在所述蒸发器中至少部分地被蒸发；
-膨胀器部分(3)，所述膨胀器部分包括具有入口端口(16)和旋转式膨胀器元件的旋转式膨胀器(11)，在所述蒸发器部分中至少部分地蒸发的工作流体在所述旋转式膨胀器元件中被膨胀；和
-发电机部分(5)，所述发电机部分包括具有转子的旋转式发电机(13)，
其中，所述膨胀器部分(3)、所述液体泵部分(4)和所述发电机部分(5)可旋转地连接成使得所述旋转式膨胀器(11)的旋转式膨胀器元件、所述旋转式液体泵(7)的叶轮和所述旋转式发电机(13)的转子之间的相对转速比被机械地保持，
其特征在于：
驱动所述旋转式液体泵(7)的叶轮的所述驱动轴(8)构造成设置有节流装置，所述节流装置允许进入所述旋转式液体泵(7)的工作流体的受控部分(15)从所述液体泵部分(4)流向所述膨胀器部分(3)和/或所述发电机部分(5)，
所述旋转式发电机(13)的转子暴露于由所述工作流体施加的如下压力下，所述压力高于在所述液体泵部分(4)的入口处的工作流体压力并且低于所述液体泵部分(4)的出口处的工作流体压力。
2.根据权利要求1所述的发电***，其特征在于，所述发电***(1)是工作流体在其中循环的朗肯循环。
3.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式膨胀器(11)的入口端口(16)的位置高于所述旋转式膨胀器的出口端口(17)的位置。
4.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式液体泵(7)的位置低于所述旋转式膨胀器(11)的入口端口(16)的位置。
5.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述发电机部分(5)中的旋转式发电机(13)是同步发电机。
6.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述工作流体是有机工作流体。
7.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述工作流体包括润滑剂或用作润滑剂。
8.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式膨胀器元件安装在驱动所述旋转式液体泵(7)的叶轮的所述驱动轴(8)上。
9.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式膨胀器元件安装在驱动所述旋转式发电机(13)的转子的驱动轴(12)上。
10.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式膨胀器元件安装在驱动所述旋转式液体泵(7)的叶轮的所述驱动轴(8)上，所述旋转式膨胀器元件安装在驱动所述旋转式发电机(13)的转子的驱动轴(12)上，其中驱动所述旋转式液体泵(7)的叶轮的所述驱动轴(8)不同于驱动所述旋转式发电机(13)的转子的所述驱动轴(12)。
11.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式发电机(13)的转子由驱动所述旋转式液体泵(7)的叶轮的驱动轴(8)驱动。
12.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述发电***(1)还包括半密封的闭合壳体(6)，所述闭合壳体包封所述旋转式膨胀器(11)和所述旋转式发电机(13)的所有旋转部件。
13.根据权利要求12所述的发电***，其特征在于，所述半密封的闭合壳体(6)包封所述旋转式液体泵(7)的所有旋转部件。
14.根据权利要求13所述的发电***，其特征在于，在所述半密封的闭合壳体(6)中所述膨胀器部分(3)的位置在所述液体泵部分(4)和所述发电机部分(5)之间。
15.根据权利要求13所述的发电***，其特征在于，在所述半密封的闭合壳体(6)中所述发电机部分(5)的位置在所述液体泵部分(4)和所述膨胀器部分(3)之间。
16.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式膨胀器(11)是容积式旋转式膨胀器。
17.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式液体泵(7)是容积式旋转泵。
18.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式膨胀器(11)和/或所述旋转式发电机(13)安装在竖直位置。
19.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述旋转式膨胀器(11)和/或所述旋转式发电机(13)安装在水平位置。
20.根据权利要求1或2所述的发电***，其特征在于，所述节流装置是所述驱动轴(8)和所述驱动轴(8)的密封件(18)之间的通路，所述旋转式液体泵(7)的叶轮安装在所述驱动轴(8)上，所述密封件(18)位于所述膨胀器部分(3)和所述发电机部分(5)中的一者与所述液体泵部分(4)之间。
21.根据权利要求5所述的发电***，其特征在于，所述发电机部分(5)中的旋转式发电机(13)是永磁发电机。
22.根据权利要求16所述的发电***，其特征在于，所述旋转式膨胀器(11)是双螺杆旋转式膨胀器。
23.根据权利要求17所述的发电***，其特征在于，所述旋转式液体泵(7)是齿轮泵。
24.一种通过操作发电***(1)来发电的方法，所述发电***(1)包括：
-液体泵部分(4)，所述液体泵部分包括入口和具有叶轮的旋转式液体泵(7)，工作流体在所述叶轮中被加压并且所述叶轮由驱动轴(8)驱动；
-蒸发器部分，所述蒸发器部分包括蒸发器(9)，在所述旋转式液体泵(7)中被加压的工作流体通过添加来自热源的热量而在所述蒸发器中被至少部分地蒸发；
-膨胀器部分(3)，所述膨胀器部分包括具有旋转式膨胀器元件的旋转式膨胀器(11)，在所述蒸发器部分中至少部分地被蒸发的工作流体在所述旋转式膨胀器元件中被膨胀；
-发电机部分(5)，所述发电机部分包括具有转子的旋转式发电机(13)，
其中，所述膨胀器部分(3)、所述液体泵部分(4)和所述发电机部分(5)可旋转地连接成使得所述旋转式膨胀器(11)的旋转式膨胀器元件、所述旋转式液体泵(7)的叶轮和所述旋转式发电机(13)的转子之间的相对转速比被机械地保持，
其特征在于：
进入所述旋转式液体泵(7)的工作流体的受控部分(15)借助于节流装置被允许从所述液体泵部分(4)流向所述膨胀器部分(3)和/或所述发电机部分(5)，驱动所述旋转式液体泵(7)的叶轮的驱动轴(8)设置有所述节流装置，
其中，所述旋转式膨胀器(11)和/或所述旋转式发电机(13)被工作流体的受控部分(15)冷却，所述工作流体的受控部分(15)从所述液体泵部分(4)分别流向所述膨胀器部分(3)和所述发电机部分(5)，
其中，所述旋转式发电机(13)的转子暴露于由所述工作流体施加的如下压力下，所述压力高于在所述液体泵部分(4)的入口处的工作流体压力并且低于所述液体泵部分(4)的出口处的工作流体压力。
25.根据权利要求24所述的发电方法，其特征在于，供给到所述旋转式膨胀器的入口端口(16)的至少部分地蒸发的工作流体处于气态或蒸汽状态。
26.根据权利要求24所述的发电方法，其特征在于，供给到所述旋转式膨胀器(11)的入口端口(16)的工作流体是液态和气态或蒸汽的工作流体的混合物。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的发电方法，其特征在于，所述旋转式发电机(13)的转子暴露于液态和气态或蒸汽的工作流体的混合物。
28.根据权利要求24至26中任一项所述的发电方法，其特征在于，通过节流装置被允许从所述液体泵部分(4)流向所述膨胀器部分(3)和/或所述发电机部分(5)的工作流体的受控部分(15)的质量流量低于供给到所述液体泵部分(4)的入口的工作流体的总质量流量的25％。
29.根据权利要求28所述的发电方法，其特征在于，通过节流装置被允许从所述液体泵部分(4)流向所述膨胀器部分(3)和/或所述发电机部分(5)的工作流体的受控部分(15)的质量流量低于供给到所述液体泵部分(4)的入口的工作流体的总质量流量的10％。
30.根据权利要求28所述的发电方法，其特征在于，通过节流装置被允许从所述液体泵部分(4)流向所述膨胀器部分(3)和/或所述发电机部分(5)的工作流体的受控部分(15)的质量流量低于供给到所述液体泵部分(4)的入口的工作流体的总质量流量的5％。
31.根据权利要求28所述的发电方法，其特征在于，通过节流装置被允许从所述液体泵部分(4)流向所述膨胀器部分(3)和/或所述发电机部分(5)的工作流体的受控部分(15)的质量流量低于供给到所述液体泵部分(4)的入口的工作流体的总质量流量的3％。
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