DE102006004836A1 - Organic Rankine Zyklus (ORC)- Turbogenerator - Google Patents
Organic Rankine Zyklus (ORC)- Turbogenerator Download PDFInfo
- Publication number
- DE102006004836A1 DE102006004836A1 DE102006004836A DE102006004836A DE102006004836A1 DE 102006004836 A1 DE102006004836 A1 DE 102006004836A1 DE 102006004836 A DE102006004836 A DE 102006004836A DE 102006004836 A DE102006004836 A DE 102006004836A DE 102006004836 A1 DE102006004836 A1 DE 102006004836A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- generator
- section
- turbine
- condensate
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 20
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
- H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
- F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
- F01D1/06—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines traversed by the working-fluid substantially radially
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/18—Lubricating arrangements
- F01D25/22—Lubricating arrangements using working-fluid or other gaseous fluid as lubricant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
- F02C1/04—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
- F02C1/05—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly characterised by the type or source of heat, e.g. using nuclear or solar energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/50—Bearings
- F05D2240/53—Hydrodynamic or hydrostatic bearings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Organic Rankine Zyklus (ORC)-Turbogenerator in einer axialen Anordnung zwischen einem Turbinen-Dampfgehäuse und einem Generatorabschnitt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Der Organic Rankine Zyklus (ORC für engl. organic rankine cycle) ist ein thermodynamisches Verfahren zum Betrieb von Dampfturbinen mit einem anderen Arbeitsmittel als Wasser bzw. Wasserdampf. Als Arbeitsmedium werden bei diesem Kreisprozess meist organische Flüssigkeiten mit einer niedrigen Verdampfungstemperatur verwendet. Ein solches Verfahren wird vor allem dann eingesetzt, wenn das zur Verfügung stehende Temperaturgefälle zwischen Wärmequelle und Wärmesenke zu niedrig für eine mit Wasserdampf angetriebene Turbine ist. Ein derartiger Zyklus wird daher vorwiegend zur Stromerzeugung mit Hilfe der Geothermie, einer Kraft-Wärme-Kopplung, bei Solarteichkraftwerken oder Meereswärmekraftwerken eingesetzt.
- Bei kleinen Anlagen mit einer Leistung von weniger als 500 kW sind die spezifischen Kosten einer Turbinen-Generatoreinheit in einer herkömmlichen Bauform zu groß. Im Gegensatz zu Dampfturbinen laufen die entsprechenden thermodynamischen Kreisprozesse bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur ab. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Turbine und den Generator zu einer Einheit zusammen zufassen. Dazu wird in einer bekannten Ausführungsform auf eine axiale Anordnung aus Turbine und Generator zurückgegriffen. Dabei ist das Schaufelrad der Turbine direkt auf der Generatorwelle befestigt. Die Befestigung wird bevorzugt als eine sich selbst zentrierende Befestigung, z.B. eine Hirtverzahnung ausgeführt. Die Turbinenwelle wird hierbei mittels einer Gleitringdichtung nach außen hin abgedichtet und führt direkt in den dahinter angekoppelten Generator.
- Derartige Ausführungsformen weisen jedoch das Problem auf, dass das Arbeitsmedium vor allem bei hohen Drehzahlen der Turbine durch die Gleitringdichtung an der Verbindungsstelle zwischen Turbine und Generator infolge von Materialermüdungen und daraus resultierenden Lecks der Gleitringdichtung nach außen dringen kann. Derartige Turbogeneratoren erfordern somit einen erhöhten Wartungsaufwand und damit einhergehende größere Unterhaltungskosten.
- Es besteht somit die Aufgabe, einen Turbogenerator zum Einsatz in einem ORC-Kreisprozess anzugeben, der einen robusten, wartungsarmen und auch bei sehr hohen Drehzahlen leckagesicheren Aufbau aufweist. Der geforderte Turbogenerator soll außerdem eine optimale innere Kühlung bei einem möglichst kompakten und platzsparenden Aufbau aufweisen.
- Die Aufgabe wird mit einem ORC-Turbogenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche zweckmäßige bzw. vorteilhafte Ausführungsformen enthalten.
- Erfindungsgemäß ist der ORC-Turbogenerator dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorabschnitt ein zur Umgebung hin dichtes und druckfest ausgebildetes Statorgehäuse in Verbindung mit einem in Richtung des Abdampfraumes des Turbinenabschnittes offenen Läuferraum aufweist.
- Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen, bei denen der Turbinenabschnitt und der Generatorabschnitt strikt voneinander getrennt sind, bildet bei dem erfindungsgemäßen ORC-Turbogenerator der Stator des Generatorabschnittes zusammen mit der Außenhülle des Turbinenabschnitts eine durchgängige und zur Umgebung hin drucksichere und absolut dichte Hülle, während der Läuferraum im Inneren des Stators mit dem Abdampfraum in Verbindung steht.
- Damit entfällt einerseits die Gleitlagerdichtung vollständig, wobei sich der Dichtungsaufwand an der Turbinenwelle beträchtlich verringert und höhere Drehzahlen des Turbogenerators erreicht werden können. Die Luftreibung im Läuferinnenraum zwischen Läufer und Stator wird durch den im Abdampfraum des Turbinenabschnitts herrschenden Unterdruck minimiert, wodurch sich die Laufleistung des Turbogenerators zusätzlich erhöht.
- Die Lagerung einer Generatorwelle ist zweckmäßigerweise in Form mindestens eines durch das Kondensat des ORC-Arbeitsmittels geschmierten Gleitlagers ausgebildet. Das Gleitlager dient zur Lagerung sowohl des Läufers im Generatorabschnitt, als auch des im Turbinenabschnitt angeordneten Turbinenläufers. Durch den Einsatz des kondensierten und sich in der Dampfphase wieder selbst von Verunreinigungen scheidenden ORC-Arbeitsmediums als Schmiermittel wird ein auch nach längeren Benutzungszeiten hochreiner und ein autark wirkender Schmiermittelkreislauf geschaffen.
- Die Kühlung des Generatorabschnittes ist in Form einer durch das Kondensat des ORC-Arbeitsmediums durchströmten Kanalanordnung innerhalb des Läufers und/oder Stators ausgebildet. Dadurch wird zusätzlich ein hochreiner Kühlmittelkreislauf gebildet.
- Der Läufer weist bei einer vorteilhaften Ausführungsform eine innerhalb der Generatorwelle eingebrachte zentrische Bohrung mit einem innerhalb der Bohrung stehenden, das Kondensat einleitenden Kühlrohr auf. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung wird ein Heißlaufen des Läufers durch eine Wärmeabfuhr durch das innerhalb des Läufers strömende ORC-Kondensat verhindert.
- Zusätzlich dazu ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung mindestens eine, die zentrische Bohrung im Läufer mit der Gleitfläche des Gleitlagers verbindende und das Kondensat von der zentrischen Bohrung in das Gleitlager zuführende Gleitlagerbohrung vorgesehen. Die Schmierung des Gleitlagers wird durch diese Ausbildung mit dem Kühlmittelkreislauf innerhalb des Läufers gekoppelt, wobei der Läufer gekühlt und das Gleitlager gezielt geschmiert wird.
- Zusätzlich dazu ist eine thermische Entkoppelung mindestens zwischen dem Stator und dem Dampfgehäuse des Turbinenabschnittes in Form mindestens eines radial von einem Kühlmittel durchströmten, im Statorgehäuse vorgesehenen Hohlraumes zweckmäßig. Diese Ausgestaltung dient der Kühlung des Stators, insbesondere der nahe dem Dampfraum des Turbinenabschnittes gelegenen Statorabschnitte und einer Verhinderung einer thermischen Überlastung des Stators und damit des Generatorabschnittes.
- Das den Hohlraum durchströmende Kühlmittel kann ebenfalls das Kondensat des ORC-Arbeitsmittels sein. In diesem Fall wird das Arbeitsmittel in dem Arbeitsmittelkreislauf zum Antreiben der Turbine und in dem Kühl- und Schmiermittelkreislauf ungetrieben werden.
- Der erfindungsgemäße ORC-Turbogenerator soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Figur näher erläutert werden. Es werden für gleiche bzw. gleich wirkende Teile die selben Bezugszeichen verwendet.
- Für eine verständlichere Darstellung wird der Turbogenerator bei der folgenden Erläuterung in einen Generatorabschnitt A und einen Turbinenabschnitt B unterteilt. Der gesamte Turbogenerator weist jedoch einen kompakten und integrierten Aufbau auf, wobei die Abschnitte A und B zusammen eine in sich geschlossene Vorrichtung bilden.
- Der Turbinenabschnitt besteht aus einem Turbinengehäuse
1 mit einem innerhalb des Gehäuses drehbar gelagerten Laufrad. Das Laufrad weist ein Laufradunterteil2 , eine Reihe von Laufradschaufeln3 und ein Laufraddeckband4 auf. Über eine Düse wird das Laufrad mit dem dampfförmigen Arbeitsmedium beaufschlagt. Die Düse besteht aus einem Düsengrundkörper5 , einer den Strom des Arbeitsmediums optimal leitenden Düsenöffnung6 und einem Düsenabstandshalter7 zum Arretieren der Düse in einer zweckmäßigen strömungsgünstigen Stellung zum Laufrad im Turbinenabschnitt. Ein Befestigungsbolzen8 gewährleistet einen sicheren Sitz des Laufrades auf einer Welle17 , deren Aufbau weiter unten näher dargestellt wird. - Bei dem hier gezeigten Beispiel wird das Turbinenlaufrad tangential angetrieben, während das Arbeitsmedium den Turbinenabschnitt in axialer Richtung verläßt. Die Zuführung des Arbeitsmediums erfolgt über eine Zudampföffnung
9 , die in einen Zudampfkanal10 mündet. Der Zudampfkanal10 leitet das heiße, dampfförmige Arbeitsmedium in die erwähnte Düsenöffnung6 weiter. Nach dem Verlassen des Turbinenlaufrades gelangt das Arbeitsmedium in einem Abdampfdiffusor11 , der über eine Abdampföffnung30 das Arbeitsmedium nach außen ableitet. - Der Generatorabschnitt A schließt sich über ein Lagerschild
12 an den Turbinenabschnitt B an. Über eine Druckausgleichsbohrung13 ist das Innere des Generatorabschnittes A, insbesondere dessen Läuferraum22 , mit dem Inneren des Turbinenabschnittes B, insbesondere dem Raum des Laufrades, verbunden. Sowohl das Laufrad im Turbinenabschnitt, als auch der Läufer des Generatorabschnittes sind in einem gemeinsamen Gleitlager14 gelagert und sitzen auf der Generatorwelle17 auf. Die Generatorwelle17 ist bis in den Turbinenabschnitt B geführt. Das Laufrad des Turbinenabschnittes ist dort über den bereits genannten Befestigungsbolzen8 mit der Welle17 verbunden. - Die Generatorwelle
17 weist eine oder mehrere Gleitlagerbohrungen15 auf, die mit einer zentrischen Bohrung16 im Inneren der Generatorwelle in Verbindung stehen. Über die zentrische Bohrung16 wird das Kondensat des ORC-Arbeitsmediums geführt, wobei die Generatorwelle17 gekühlt und gleichzeitig die Lauffläche des Gleitlagers14 durch das über die Gleitlagerbohrung15 heraus gepresste Kondensat geschmiert wird. Die zentrische Bohrung16 wird über ein innerhalb der Bohrung stehendes Kühlrohr27 beschickt. Das darin befindliche Kondensat gelangt unter Druck sowohl auf das Gleitlager14 auf der Antriebsseite des Generatorabschnittes, als auch auf ein vergleichbares zweites Lager14b auf der Generatorseite. - Das Kondensat wird nach dem Durchlaufen des Gleitlagers
14 über den Abdampfdiffusor11 nach außen mit dem Strom des Arbeitsmediums abgeleitet. - In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Generatorabschnitt als ein permanent erregter Synchrongenerator ausgebildet. Der Läufer des Generators besteht dabei aus einer Reihe von auf die Welle
17 aufgesetzten Permanentmagneten18 . Die Permanentmagnete können beispielsweise aufgeklebt oder mit Kohlefaserbandagen gesichert sein. Die Statorwicklung besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Ständerwicklung19 , die mit einem Verguss20 versehen ist. Der Stator und damit der gesamte Generatorabschnitt ist in einem Ständergehäuse21 untergebracht, das direkt an den Turbinenabschnitt B bzw. dessen Gehäuse1 anschließt und mit diesem dicht verbunden ist. Wie erwähnt wird der Läuferraum22 durch die Druckausgleichsbohrung13 fortlaufend in Richtung des Turbinenabschnittes, insbesondere des Turbineninnenraums, entlüftet. Infolge der dort herrschenden Strömungsmechanik bildet sich ein teilweiser Unterdruck aus, der zu einer Verringerung der Luftreibung im Läuferraum führt. - Das Ständergehäuse
21 ist für eine thermische Entkopplung des Generatorabschnitts A vom Turbinenabschnitt B gekühlt. Dadurch werden die Köpfe der Statorwicklung im Generatorabschnitt vor einer Überhitzung geschützt. Hierzu weist das Ständergehäuse mindestens im Anschlussbereich zum Turbinenabschnitt, also auf der Antriebsseite des Generators, einen ringförmigen, radial von einem Kühlmittel durchströmten Hohlraum23 auf. Dem Hohlraum23 schließt sich in diesem Ausführungsbeispiel die eigentliche Statorkühlung24 an, die sich mindestens abschnittsweise über die Mantelfläche des Ständergehäuses erstreckt und von dem Kühlmittel in axialer Richtung durchflossen wird. Die Komponenten23 und24 werden von einem Kühlmittelvorlauf25 und einem Kühlmittelrücklauf26 beschickt bzw. entleert. - Die zentrische Bohrung
16 wird wie beschrieben von dem Kühlrohr27 beschickt. Das darin strömende Kühlmittel wird in die zentrische Bohrung gedrückt und tritt über die Gleitlagerbohrungen15 und15b in die Gleitlager14 und14b aus. Das Kühlmittel, für das wie beschrieben das Kondensat des Arbeitsmediums verwendet wird, tritt aus dem Gleitlager14 in den Läuferraum22 und wird von dort teilweise in den Turbinenabschnitt B abgesaugt oder über einen Kühlmittelablauf29 aus dem Läuferraum entfernt. Das innerhalb des Gleitlagers14b vorhandene Kondensat verlässt den Bereich der Generatorwelle17 über einen Rücklauf28 . Die Anschlüsse27 ,28 und28 bilden Abschnitte eines externen, dem Turbogenerator zugeordneten Kühlmittelkreislaufs, an den auch die Zu- und Abläufe25 und26 angeschlossen sein können. Bei der Verwendung des Kondensates des Arbeitsmediums als Kühl- und Schmiermittel des Turbogenerators liegt es nahe, die Anschlüsse für den Zu- und Rücklauf des Kühlmittels an den Vorratsbehälter des kondensierten Arbeitsmediums anzuschließen. Die für den thermodynamischen Kreisprozess notwendige Speisepumpe erzeugt in diesem Fall den für den Kühl- und Schmiermittelkreislauf erforderlichen Druck. Das Kondensat selbst ist weitgehend frei von Verunreinigungen, da es im thermodynamischen Kreisprozess eine Dampfphase durchläuft, bei dem sich das Arbeitsmedium von den eingetragenen Verunreinigungen durch Destillationsprozesse trennt. - Der Generator weist weiterhin die üblichen elektrischen Kabelanschlüsse auf. In dem gezeigten Beispiel sind diese aus der Statorwicklung über eine Kabelsabschottung
31 in einen Klemmkasten32 mit einer darin angebrachten üblichen elektrischen Schaltung, beispielsweise einer Gleichrichterschaltung oder dergleichen geführt. - Es ist klar, dass im Rahmen fachmännischen Handelns an dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Reihe von Änderungen erfolgen können, ohne den erfindungsgemäßen Grundgedanken zu verlassen. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
- A
- Generatorabschnitt
- B
- Turbinenabschnitt
- 1
- Turbinengehäuse
- 2
- Laufradunterteil
- 3
- Laufradschaufeln
- 4
- Laufraddeckband
- 5
- Düsengrundkörper
- 6
- Düsenöffnung
- 7
- Düsenabstandshalter
- 8
- Befestigungsbolzen
- 9
- Zudampföffnung
- 10
- Zudampfkanal
- 11
- Abdampfdiffusor
- 12
- Lagerschild
- 13
- Druckausgleichsbohrung
- 14
- Gleitlager
- 14b
- zweites Gleitlager
- 15
- Gleitlagerbohrung
- 15b
- zweite Gleitlagerbohrung
- 16
- zentrische Bohrung
- 17
- Generatorwelle
- 18
- Permanentmagnet
- 19
- Ständerwicklung
- 20
- Verguss
- 21
- Ständergehäuse
- 22
- Läuferraum
- 23
- Hohlraum
- 24
- Statorkühlung
- 25
- Kühlmittelvorlauf
- 26
- Kühlmittelrücklauf
- 27
- Kühlrohr
- 28
- Rücklauf
- 29
- Kühlmittelablauf
- 30
- Turbineabdampföffnung
- 31
- Kabelabschottung
- 32
- Klemmkasten
Claims (7)
- Organic Rankine Zyklus (ORC)–Turbogenerator in einer axialen Anordnung zwischen einem Generatorabschnitt (A) und Turbinenabschnitt (B), dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorabschnitt ein zur Umgebung hin dichtes und druckfest ausgebildetes Statorgehäuse (
21 ) mit einem in Richtung des Abdampfraumes (11 ) des Turbinenabschnitts offenen Läuferraum (22 ) aufweist. - Turbogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein durch das Kondensat des ORC-Arbeitsmittels geschmiertes Gleitlager (
14 ) zur Lagerung einer Generatorwelle (17 ) vorgesehen ist. - Turbogenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Generatorabschnitts in Form einer durch das Kondensat des ORC-Arbeitsmediums durchströmten Kanalanordnung innerhalb des Läufers und/oder Stators ausgebildet ist.
- Turbogenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer eine innerhalb der Generatorwelle (
17 ) eingebrachte zentrische Bohrung (16 ) mit einem innerhalb der Bohrung stehenden, das Kondensat einleitenden Kühlrohr (27 ) aufweist. - Turbogenerator nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch mindestens eine die zentrische Bohrung (
16 ) mit der Gleitfläche des Gleitlagers (14 ) verbindende und das Kondensat von der zentrischen Bohrung in das Gleitlager zuführende Gleitlagerbohrung (15 ). - Turbogenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine thermische Entkopplung mindestens zwischen dem Stator und dem Dampfgehäuse des Turbinenabschnittes in Form mindestens eines radial von einem Kühlmittel durchströmten, im Statorgehäuse (
21 ) vorgesehenen Hohlraumes (23 ). - Turbogenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das den Hohlraum (
23 ) durchströmende Kühlmittel das Kondensat des ORC-Arbeitsmediums ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006004836A DE102006004836A1 (de) | 2005-11-17 | 2006-02-02 | Organic Rankine Zyklus (ORC)- Turbogenerator |
DE202007018540U DE202007018540U1 (de) | 2006-02-02 | 2007-02-02 | Organic Rankine Zyklus (ORC) - Turbogenerator |
EP07726279.8A EP1984602B1 (de) | 2006-02-02 | 2007-02-02 | Organic rankine zyklus (orc) - turbogenerator |
PCT/EP2007/051002 WO2007088194A2 (de) | 2006-02-02 | 2007-02-02 | Organic rankine zyklus (orc) - turbogenerator |
EP15189987.9A EP3000994B1 (de) | 2006-02-02 | 2007-02-02 | Organischer rankine prozess (orc) - turbogenerator |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202005018010 | 2005-11-17 | ||
DE202005018010.6 | 2005-11-17 | ||
DE102006004836A DE102006004836A1 (de) | 2005-11-17 | 2006-02-02 | Organic Rankine Zyklus (ORC)- Turbogenerator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006004836A1 true DE102006004836A1 (de) | 2007-05-24 |
Family
ID=37989619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102006004836A Withdrawn DE102006004836A1 (de) | 2005-11-17 | 2006-02-02 | Organic Rankine Zyklus (ORC)- Turbogenerator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006004836A1 (de) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007027349A1 (de) * | 2007-06-14 | 2008-12-24 | Conpower Energieanlagen Gmbh & Co Kg. | Einrichtung und Verfahren zur Stromerzeugung aus Wärme |
EP2110572A1 (de) * | 2008-04-16 | 2009-10-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlung des Rotorblechpakets eines Magnetlagers |
US7638892B2 (en) * | 2007-04-16 | 2009-12-29 | Calnetix, Inc. | Generating energy from fluid expansion |
US8102088B2 (en) | 2008-01-25 | 2012-01-24 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Generating electromagnetic forces with flux feedback control |
US8169118B2 (en) | 2008-10-09 | 2012-05-01 | Calnetix Technologies, L.L.C. | High-aspect-ratio homopolar magnetic actuator |
US8183854B2 (en) | 2008-11-07 | 2012-05-22 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Measuring linear velocity |
US8378543B2 (en) | 2009-11-02 | 2013-02-19 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Generating electromagnetic forces in large air gaps |
US8395288B2 (en) | 2005-09-21 | 2013-03-12 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Electric machine with centrifugal impeller |
US20130160450A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Frederick J. Cogswell | Hemetic motor cooling for high temperature organic rankine cycle system |
US8482174B2 (en) | 2011-05-26 | 2013-07-09 | Calnetix Technologies, Llc | Electromagnetic actuator |
US8564281B2 (en) | 2009-05-29 | 2013-10-22 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Noncontact measuring of the position of an object with magnetic flux |
US8796894B2 (en) | 2010-01-06 | 2014-08-05 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Combination radial/axial electromagnetic actuator |
US8847451B2 (en) | 2010-03-23 | 2014-09-30 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Combination radial/axial electromagnetic actuator with an improved axial frequency response |
ITMI20131637A1 (it) * | 2013-10-03 | 2015-04-04 | Exergy Spa | Turbina di espansione |
US9024494B2 (en) | 2013-01-07 | 2015-05-05 | Calnetix Technologies, Llc | Mechanical backup bearing arrangement for a magnetic bearing system |
WO2016128319A1 (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-18 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | A turboexpander-generator unit and a method for producing electric power |
US9531236B2 (en) | 2011-06-02 | 2016-12-27 | Calnetix Technologies, Llc | Arrangement of axial and radial electromagnetic actuators |
US9559565B2 (en) | 2013-08-22 | 2017-01-31 | Calnetix Technologies, Llc | Homopolar permanent-magnet-biased action magnetic bearing with an integrated rotational speed sensor |
US9683601B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-06-20 | Calnetix Technologies, Llc | Generating radial electromagnetic forces |
DE102017208434A1 (de) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Abwärmerückgewinnungssystem |
KR20210016028A (ko) * | 2018-08-09 | 2021-02-10 | 이글 고우교 가부시기가이샤 | 커플링 |
DE102020127807A1 (de) | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Seg Automotive Germany Gmbh | Elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor |
-
2006
- 2006-02-02 DE DE102006004836A patent/DE102006004836A1/de not_active Withdrawn
Cited By (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8395288B2 (en) | 2005-09-21 | 2013-03-12 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Electric machine with centrifugal impeller |
US7638892B2 (en) * | 2007-04-16 | 2009-12-29 | Calnetix, Inc. | Generating energy from fluid expansion |
DE202007018628U1 (de) | 2007-06-14 | 2009-01-15 | Conpower Energieanlagen Gmbh & Co Kg. | Einrichtung zur Stromerzeugung aus Wärme |
DE102007027349B4 (de) * | 2007-06-14 | 2009-02-05 | Conpower Energieanlagen Gmbh & Co Kg. | Einrichtung und Verfahren zur Stromerzeugung aus Wärme |
DE102007027349A1 (de) * | 2007-06-14 | 2008-12-24 | Conpower Energieanlagen Gmbh & Co Kg. | Einrichtung und Verfahren zur Stromerzeugung aus Wärme |
US8102088B2 (en) | 2008-01-25 | 2012-01-24 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Generating electromagnetic forces with flux feedback control |
US8072104B2 (en) | 2008-04-16 | 2011-12-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling of a magnetic bearing |
EP2110572A1 (de) * | 2008-04-16 | 2009-10-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlung des Rotorblechpakets eines Magnetlagers |
US8169118B2 (en) | 2008-10-09 | 2012-05-01 | Calnetix Technologies, L.L.C. | High-aspect-ratio homopolar magnetic actuator |
US8183854B2 (en) | 2008-11-07 | 2012-05-22 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Measuring linear velocity |
US8564281B2 (en) | 2009-05-29 | 2013-10-22 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Noncontact measuring of the position of an object with magnetic flux |
US8378543B2 (en) | 2009-11-02 | 2013-02-19 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Generating electromagnetic forces in large air gaps |
US8796894B2 (en) | 2010-01-06 | 2014-08-05 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Combination radial/axial electromagnetic actuator |
US8847451B2 (en) | 2010-03-23 | 2014-09-30 | Calnetix Technologies, L.L.C. | Combination radial/axial electromagnetic actuator with an improved axial frequency response |
US8482174B2 (en) | 2011-05-26 | 2013-07-09 | Calnetix Technologies, Llc | Electromagnetic actuator |
US9531236B2 (en) | 2011-06-02 | 2016-12-27 | Calnetix Technologies, Llc | Arrangement of axial and radial electromagnetic actuators |
US20130160450A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Frederick J. Cogswell | Hemetic motor cooling for high temperature organic rankine cycle system |
US9689281B2 (en) * | 2011-12-22 | 2017-06-27 | Nanjing Tica Air-Conditioning Co., Ltd. | Hermetic motor cooling for high temperature organic Rankine cycle system |
US9024494B2 (en) | 2013-01-07 | 2015-05-05 | Calnetix Technologies, Llc | Mechanical backup bearing arrangement for a magnetic bearing system |
US9683601B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-06-20 | Calnetix Technologies, Llc | Generating radial electromagnetic forces |
US9559565B2 (en) | 2013-08-22 | 2017-01-31 | Calnetix Technologies, Llc | Homopolar permanent-magnet-biased action magnetic bearing with an integrated rotational speed sensor |
ITMI20131637A1 (it) * | 2013-10-03 | 2015-04-04 | Exergy Spa | Turbina di espansione |
WO2015049607A1 (en) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | Exergy S.P.A. | Expansion turbine |
WO2016128319A1 (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-18 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | A turboexpander-generator unit and a method for producing electric power |
US10280796B2 (en) | 2015-02-09 | 2019-05-07 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Integrated turboexpander-generator with gas-lubricated bearings |
DE102017208434A1 (de) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Abwärmerückgewinnungssystem |
WO2018210480A1 (de) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Abwärmerückgewinnungssystem |
KR20210016028A (ko) * | 2018-08-09 | 2021-02-10 | 이글 고우교 가부시기가이샤 | 커플링 |
EP3835608A4 (de) * | 2018-08-09 | 2022-05-11 | Eagle Industry Co., Ltd. | Kopplung |
KR102565890B1 (ko) * | 2018-08-09 | 2023-08-09 | 이글 고우교 가부시기가이샤 | 커플링 |
US11879506B2 (en) | 2018-08-09 | 2024-01-23 | Eagle Industry Co., Ltd. | Coupling |
DE102020127807A1 (de) | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Seg Automotive Germany Gmbh | Elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3000994B1 (de) | Organischer rankine prozess (orc) - turbogenerator | |
DE102006004836A1 (de) | Organic Rankine Zyklus (ORC)- Turbogenerator | |
DE3910451C2 (de) | ||
DE102014220835A1 (de) | Antriebsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang | |
DE102012202460A1 (de) | Elektromotorische Getriebevorrichtung mit einstückigem Gehäuse | |
DE102006045178A1 (de) | Elektrische Maschine | |
DE112019000673T5 (de) | Schmier- und kühlsystem für eine elektrische maschine, elektrische maschine, die an einen turbolader gekoppelt ist, und entsprechender turbolader | |
EP2305981A1 (de) | Elektrischer Turbolader | |
DE102010001212A1 (de) | Kreiselpumpe | |
DE112013000614T5 (de) | Fluidgekühlter, elektrisch unterstützter Turbolader | |
DE102010064061A1 (de) | Turboverdichter und Verfahren zur Verdichtung von Gas | |
EP2566015A1 (de) | Elektromotor | |
DE102020129525A1 (de) | Abgasturbolader | |
DE112012002650T5 (de) | Abwärmestromerzeuger | |
DE102006029888B3 (de) | Kompressoranlage | |
EP3676484B1 (de) | Kühlmittelpumpe mit anwendungsoptimiertem aufbau | |
WO2019166311A1 (de) | Lagerung und antrieb für einen r718-verdichter | |
DE3247888A1 (de) | Antrieb eines langsam laufenden ringfoermigen rotors einer arbeitsmaschine durch einen elektrischen motor | |
DE942338C (de) | Einrichtung zur Kuehlung des Laeufers von wassergefuellten Unterwassermotoren mittels eines inneren Wasser-Kuehlkreislaufes | |
EP1544416A2 (de) | Lagerung des Rotors einer Gasturbine | |
DE4330520C2 (de) | Bohrgerät mit Kühlung | |
AT519081B1 (de) | Verfahren zum kühlen des rotors eines elektrischen generators | |
DE102017203156A1 (de) | Elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug | |
DE4020416C2 (de) | ||
DE887917C (de) | Kuehlung verbrennungselektrischer Fahrzeugantriebe, insbesondere von Kettenfahrzeugen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20130111 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KREISER, ANDRE MANFRED, DIPL.-ING., DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ECKERT, FRANK, DE Free format text: FORMER OWNER: ECKERT, FRANK, 07356 BAD LOBENSTEIN, DE Owner name: DUERR CYPLAN LTD., READING, GB Free format text: FORMER OWNER: ECKERT, FRANK, 07356 BAD LOBENSTEIN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KREISER, ANDRE MANFRED, DIPL.-ING., DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DUERR CYPLAN LTD., READING, GB Free format text: FORMER OWNERS: DUERR CYPLAN LTD., READING, BERKSHIRE, GB; ECKERT, FRANK, 07356 BAD LOBENSTEIN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KREISER, ANDRE MANFRED, DIPL.-ING., DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |