一种地热能发电系统

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体为一种地热能发电系统。

背景技术

地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能，其中利用蒸汽进行发电的系统就是使地热蒸汽推动汽轮机运转，产生电能，目前该技术较为成熟、运行安全可靠，是地热发电的主要形式。

而在目前在利用地热蒸汽进行发电的地热能发电系统使用过程中，往往会因为蒸汽中含有大量的碳酸钙、二氧化硅、硅酸盐等物质，而造成管道和汽轮机内部产生较多的沉淀而发生结垢的现象，不仅会加大管道内流动阻力，增加能耗，还会影响汽轮机的有效运作。

为此，提出一种地热能发电系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地热能发电系统，通过单向轴承的设置，使螺纹杆在转动时，滑动柱和滑动环向上移动，当螺纹杆停止转动，使紧缩的外弹簧将滑动柱向下快速推动，配合糙面金属环和刮刷，对进入汽轮机内部蒸汽进行处理，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地热能发电系统，包括机外壳，汽轮机，固定安装在所述机外壳的内部，发电机，固定安装在所述机外壳的外部，且与所述汽轮机的左侧相连接，出气管，固定安装在所述机外壳的右侧，且与所述汽轮机的底部相连通，所述机外壳的内部且位于汽轮机的下方固定安装有过滤筒，所述过滤筒的顶端连通有连通管，所述过滤筒的底端连通有进气管，所述进气管的一端贯穿机外壳并延伸至机外壳的外部，所述连通管的一端与汽轮机的底部相连通，所述过滤筒的内壁固定安装有糙面金属环，所述过滤筒的内腔固定安装有下支撑架，所述过滤筒的内腔且位于下支撑架的上方固定安装有上支撑架，所述下支撑架的顶部转动安装有螺纹杆，所述螺纹杆的底端贯穿下支撑架并延伸至下支撑架的外部，所述螺纹杆的顶端贯穿上支撑架并延伸至上支撑架的内部，所述螺纹杆的外表面螺纹安装有螺纹套，所述螺纹套的外表面固定安装有单向轴承，所述单向轴承的外表面固定安装有滑动柱，所述滑动柱的外表面通过连接条固定安装有滑动环，所述上支撑架和下支撑架之间固定安装有限位柱，所述限位柱的外表面与连接条的内表面滑动连接，所述滑动柱的顶部固定安装有外弹簧，所述外弹簧的顶部与上支撑架的底部固定连接。

优选的，所述上支撑架的内部开设有控制腔，所述控制腔的内部转动安装有动力轴，所述动力轴的顶端贯穿上支撑架并延伸至上支撑架的外部，所述螺纹杆的顶端且位于控制腔的内部固定安装有下传动齿轮，所述动力轴的底端且位于控制腔的内部固定安装有上传动齿轮。

优选的，所述控制腔的内部且位于动力轴的右方转动安装有中转轴，所述中转轴的外表面固定安装有全齿轮，所述中转轴的外表面且位于全齿轮的下方固定安装有不完全齿轮，所述上传动齿轮与全齿轮相啮合，所述下传动齿轮与不完全齿轮相啮合，所述动力轴的顶端固定安装有驱动风扇。

蒸汽在过滤筒内部时，高温和高压会使蒸汽内部的碳酸钙和二氧化硅溶解度发生变化，同时糙面金属环表面的相对于过滤筒的内壁的粗糙程度较高，而表面粗糙度越大，越有利于污垢的形成和沉淀，会使蒸汽中的碳酸钙和二氧化硅更容易附着在糙面金属环的内表面上，同时蒸汽会带动驱动风扇发生转动，带动动力轴和动力轴上的上传动齿轮发生转动，使全齿轮带动中转轴和其上的不完全齿轮同时转动，不完全齿轮上有齿槽的一部分在转动时会通过下传动齿轮带动螺纹杆发生转动，当下传动齿轮接触到不完全齿轮上没有齿槽的一部分时会停止转动，限位柱使滑动环无法转动，只能进行上下方向的移动，从而使螺纹杆在转动时，螺纹套12会带着滑动柱14和滑动环16向上支撑架10方向移动，而此时，单向轴承不会发生转动，当螺纹杆停止转动，螺纹杆不再通过螺纹套给滑动柱向上的力，使紧缩的外弹簧将滑动柱向下快速推动，此时单向轴承会带着螺纹套发生转动，并通过刮刷将结晶刷去，通过蒸汽产生动力，对进入汽轮机内部蒸汽进行处理，降低汽轮机和管道内部发生结垢的程度，延长地热能发电系统的使用寿命，减少对汽轮机和管道维护的工作量。

优选的，所述上支撑架的底部固定安装有上抵板，所述下支撑架的顶部固定安装有下抵板，所述滑动环的四周均开设有滑动槽，四个所述滑动槽的内部均滑动安装有弧型板。

优选的，四个所述弧型板相对于滑动柱的一侧均固定安装有滑动块，所述滑动块的外表面通过内弹簧滑动安装有卡扣，所述滑动槽的内壁开设有与卡扣相配合的卡槽。

优选的，所述滑动块上下贯穿开设有限位槽，所述上抵板和下抵板的外表面均与限位槽的内表面接触配合，所述弧型板的外表面固定安装有刮刷，所述刮刷的外表面与糙面金属环的内表面接触配合。

初始状态下，下抵板通过滑动块上的限位槽使弧型板处于滑动槽的内部，在滑动柱带着滑动环向上移动的过程中，此时刮刷与糙面金属环不接触，在移动到螺纹杆的顶端方位时，上抵板的斜面与限位槽顶部外侧的斜面相抵并插入到限位槽内部，使上抵板将滑动块向外抵，带动弧型板和其上的刮刷从滑动槽内部被推出，刮刷与糙面金属环接触，同时卡扣从内侧的卡槽移动到外侧的卡槽并相卡，之后螺纹杆会停止转动，滑动柱带着弧型板被快速向下推动，刮刷将糙面金属环上的未成垢的结晶快速向下刷动并刷落至过滤筒的底部，而在滑动环在移动到螺纹杆底部方位时，下抵板上的斜面与限位槽底部内侧的斜面相抵并插入到限位槽内，使滑动块带着弧型板向滑动环内部收缩，刮刷重新离开糙面金属环，重复上述步骤，使刮刷始终将未成垢结晶刷到过滤筒内腔的底部，使结晶在被刮下后更加方便之后的收集，同时防止结晶在糙面金属环的顶端的发生堆积而发生堵塞的现象。

优选的，所述螺纹杆的底端固定安装有刮板，所述刮板的内部固定安装有上永磁体，所述过滤筒内部的底部开设有弧型滑腔，所述弧型滑腔的内部滑动安装有挤压块，所述挤压块的内部固定安装有与上永磁体相配合的下永磁体。

优选的，所述挤压块的左侧固定安装有弹性气囊，所述弹性气囊的左侧与弧型滑腔的内壁固定连接，所述弹性气囊的左侧对称安装有两个单向阀。

优选的，所述过滤筒的前端开设有除污孔，所述除污孔的内部滑动安装有除污框，所述除污框的背面固定安装有后拉弹簧，所述除污孔的内壁固定安装有喷气口，所述机外壳的底部开设有出污口。

螺纹杆在转动时会带着刮板转动，由于除污框为中间贯通的框体，使刮板将结晶集中落到除污孔内部，刮板在移动的过程中，上永磁体会对下永磁体吸引，使刮板会带着挤压块顺时针移动并将弹性气囊延展开来，并通过外侧单向阀将气体吸入弹性气囊内部，当挤压块移动到弧型滑腔的端处时，挤压块停止之后刮板会继续移动，使下永磁体无法被上永磁体吸引，弹性气囊回位，将弹性气囊内部的气体通过喷气口喷出，使除污框被向除污孔外方向推，除污孔内部的结晶被除污框的框体向除污孔开口方向推动，结晶在惯性的作用下向除污孔方向移动，使结晶从除污孔处掉落，并通过出污口落到机外壳的外部，使结晶在收集后可以自动将结晶排出，同时降低对过滤筒工作时密封性的影响。

优选的，位于外侧所述单向阀仅允许过滤筒内部气体进入弹性气囊的内部，位于内侧所述单向阀仅允许弹性气囊内部气体进入喷气口内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、通过单向轴承的设置，使螺纹杆在转动时，滑动柱和滑动环向上移动，当螺纹杆停止转动，使紧缩的外弹簧将滑动柱向下快速推动，配合糙面金属环和刮刷，对进入汽轮机内部蒸汽进行处理，降低汽轮机和管道内部发生结垢的程度，延长地热能发电系统的使用寿命，减少对汽轮机和管道维护的工作量。

2、通过上抵板和下抵板与限位槽的相互配合，使刮刷始终将未成垢结晶刷到过滤筒内腔的底部，使结晶在被刮下后更加方便之后的收集，同时防止结晶在糙面金属环的顶端的发生堆积而发生堵塞的现象。

3、刮板在移动的过程中，会带着挤压块顺时针移动并将弹性气囊延展开来，当挤压块移动到弧型滑腔的端处时，弹性气囊回位，将弹性气囊内部的气体通过喷气口喷出，使除污框被向外推，除污框内部的结晶从除污孔排出，使结晶在收集后可以自动将结晶排出，同时降低对过滤筒工作时密封性的影响。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为本发明的过滤筒内部结构示意图；

图3为本发明的滑动柱和滑动环内部结构俯视图；

图4为本发明图2中A的结构放大图；

图5为本发明图3中B的结构放大图；

图6为本发明的过滤筒内部结构横剖俯视图；

图7为本发明的上支撑架内部结构局部示意图；

图8为本发明的整体结构示意图。

图9为本发明的除污框外部结构立体图。

图中：1机外壳、2汽轮机、3发电机、4出气管、5过滤筒、6连通管、7进气管、8糙面金属环、9下支撑架、10上支撑架、11螺纹杆、12螺纹套、13单向轴承、14滑动柱、15连接条、16滑动环、17外弹簧、18控制腔、19动力轴、20下传动齿轮、21上传动齿轮、22中转轴、23全齿轮、24不完全齿轮、25驱动风扇、26上抵板、27下抵板、28滑动槽、29弧型板、30滑动块、31内弹簧、32卡扣、33卡槽、34限位槽、35刮刷、36刮板、37上永磁体、38弧型滑腔、39挤压块、40下永磁体、41弹性气囊、42单向阀、43除污孔、44除污框、45后拉弹簧、46喷气口、47出污口、48限位柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图9，本发明提供一种地热能发电系统，技术方案如下：

一种地热能发电系统，包括机外壳1，汽轮机2，固定安装在机外壳1的内部，发电机3，固定安装在机外壳1的外部，且与汽轮机2的左侧相连接，出气管4，固定安装在机外壳1的右侧，且与汽轮机2的底部相连通，机外壳1的内部且位于汽轮机2的下方固定安装有过滤筒5，过滤筒5的顶端连通有连通管6，过滤筒5的底端连通有进气管7，进气管7的一端贯穿机外壳1并延伸至机外壳1的外部，连通管6的一端与汽轮机2的底部相连通，过滤筒5的内壁固定安装有糙面金属环8，过滤筒5的内腔固定安装有下支撑架9，过滤筒5的内腔且位于下支撑架9的上方固定安装有上支撑架10，下支撑架9的顶部转动安装有螺纹杆11，螺纹杆11的底端贯穿下支撑架9并延伸至下支撑架9的外部，螺纹杆11的顶端贯穿上支撑架10并延伸至上支撑架10的内部，螺纹杆11的外表面螺纹安装有螺纹套12，螺纹套12的外表面固定安装有单向轴承13，单向轴承13的外表面固定安装有滑动柱14，滑动柱14的外表面通过连接条15固定安装有滑动环16，上支撑架10和下支撑架9之间固定安装有限位柱48，限位柱48的外表面与连接条15的内表面滑动连接，滑动柱14的顶部固定安装有外弹簧17，外弹簧17的顶部与上支撑架10的底部固定连接，上支撑架10的内部开设有控制腔18，控制腔18的内部转动安装有动力轴19，动力轴19的顶端贯穿上支撑架10并延伸至上支撑架10的外部，螺纹杆11的顶端且位于控制腔18的内部固定安装有下传动齿轮20，动力轴19的底端且位于控制腔18的内部固定安装有上传动齿轮21，控制腔18的内部且位于动力轴19的右方转动安装有中转轴22，中转轴22的外表面固定安装有全齿轮23，中转轴22的外表面且位于全齿轮23的下方固定安装有不完全齿轮24，上传动齿轮21与全齿轮23相啮合，下传动齿轮20与不完全齿轮24相啮合，动力轴19的顶端固定安装有驱动风扇25。

蒸汽在过滤筒5内部时，高温和高压会使蒸汽内部的碳酸钙和二氧化硅溶解度发生变化，同时糙面金属环8表面的相对于过滤筒5的内壁的粗糙程度较高，而表面粗糙度越大，越有利于污垢的形成和沉淀，会使蒸汽中的碳酸钙和二氧化硅更容易附着在糙面金属环8的内表面上，同时蒸汽会带动驱动风扇25发生转动，带动动力轴19和动力轴19上的上传动齿轮21发生转动，使全齿轮23带动中转轴22和其上的不完全齿轮24同时转动，不完全齿轮24上有齿槽的一部分在转动时会通过下传动齿轮20带动螺纹杆11发生转动，当下传动齿轮20接触到不完全齿轮24上没有齿槽的一部分时会停止转动，限位柱48使滑动环16无法转动，只能进行上下方向的移动，从而使螺纹杆11在转动时，螺纹套12会带着滑动柱14和滑动环16向上支撑架10方向移动，而此时，单向轴承13不会发生转动，当螺纹杆11停止转动，螺纹杆11不再通过螺纹套12给滑动柱14向上的力，使紧缩的外弹簧17将滑动柱14向下快速推动，此时单向轴承13会带着螺纹套12发生转动，并通过刮刷35将结晶刷去，通过蒸汽产生动力，对进入汽轮机2内部蒸汽进行处理，降低汽轮机2和管道内部发生结垢的程度，延长地热能发电系统的使用寿命，减少对汽轮机2和管道维护的工作量。

作为本发明的一种实施方式，参照图2、图3、图4和图5，上支撑架10的底部固定安装有上抵板26，下支撑架9的顶部固定安装有下抵板27，滑动环16的四周均开设有滑动槽28，四个滑动槽28的内部均滑动安装有弧型板29，四个弧型板29相对于滑动柱14的一侧均固定安装有滑动块30，滑动块30的外表面通过内弹簧31滑动安装有卡扣32，滑动槽28的内壁开设有与卡扣32相配合的卡槽33，滑动块30上下贯穿开设有限位槽34，上抵板26和下抵板27的外表面均与限位槽34的内表面接触配合，弧型板29的外表面固定安装有刮刷35，刮刷35的外表面与糙面金属环8的内表面接触配合。

初始状态下，下抵板27通过滑动块30上的限位槽34使弧型板29处于滑动槽28的内部，在滑动柱14带着滑动环16向上移动的过程中，此时刮刷35与糙面金属环8不接触，在移动到螺纹杆11的顶端方位时，上抵板26的斜面与限位槽34顶部外侧的斜面相抵并插入到限位槽34内部，使上抵板26将滑动块30向外抵，带动弧型板29和其上的刮刷35从滑动槽28内部被推出，刮刷35与糙面金属环8接触，同时卡扣32从内侧的卡槽33移动到外侧的卡槽33并相卡，之后螺纹杆11会停止转动，滑动柱14带着弧型板29被快速向下推动，刮刷35将糙面金属环8上的未成垢的结晶快速向下刷动并刷落至过滤筒5的底部，而在滑动环16在移动到螺纹杆11底部方位时，下抵板27上的斜面与限位槽34底部内侧的斜面相抵并插入到限位槽34内，使滑动块30带着弧型板29向滑动环16内部收缩，刮刷35重新离开糙面金属环8，重复上述步骤，使刮刷35始终将未成垢结晶刷到过滤筒5内腔的底部，使结晶在被刮下后更加方便之后的收集，同时防止结晶在糙面金属环8的顶端的发生堆积而发生堵塞的现象。

作为本发明的一种实施方式，参照图2、图6和图9，螺纹杆11的底端固定安装有刮板36，刮板36的内部固定安装有上永磁体37，过滤筒5内部的底部开设有弧型滑腔38，弧型滑腔38的内部滑动安装有挤压块39，挤压块39的内部固定安装有与上永磁体37相配合的下永磁体40，挤压块39的左侧固定安装有弹性气囊41，弹性气囊41的左侧与弧型滑腔38的内壁固定连接，弹性气囊41的左侧对称安装有两个单向阀42，过滤筒5的前端开设有除污孔43，除污孔43的内部滑动安装有除污框44，除污框44的背面固定安装有后拉弹簧45，除污孔43的内壁固定安装有喷气口46，机外壳1的底部开设有出污口47，位于外侧单向阀42仅允许过滤筒5内部气体进入弹性气囊41的内部，位于内侧单向阀42仅允许弹性气囊41内部气体进入喷气口46内部。

螺纹杆11在转动时会带着刮板36转动，由于除污框44为中间贯通的框体，使刮板36将结晶集中落到除污孔43内部，刮板36在移动的过程中，上永磁体37会对下永磁体40吸引，使刮板36会带着挤压块39顺时针移动并将弹性气囊41延展开来，并通过外侧单向阀42将气体吸入弹性气囊41内部，当挤压块39移动到弧型滑腔38的端处时，挤压块39停止之后刮板36会继续移动，使下永磁体40无法被上永磁体37吸引，弹性气囊41回位，将弹性气囊41内部的气体通过喷气口46喷出，使除污框44被向除污孔43外方向推，除污孔43内部的结晶被除污框44的框体向除污孔43开口方向推动，结晶在惯性的作用下向除污孔43方向移动，使结晶从除污孔43处掉落，并通过出污口47落到机外壳1的外部，使结晶在收集后可以自动将结晶排出，同时降低对过滤筒5工作时密封性的影响。

工作原理：首先工作人员将地热产生的蒸汽通入进气管7，进气管7内部的蒸汽会首先进入过滤筒5然后经过连通管6进入汽轮机2，蒸汽会带动汽轮机2并配合发电机3进行发电，最后蒸汽从出气管4排出，而蒸汽在过滤筒5内部时，高温和高压会使蒸汽内部的碳酸钙和二氧化硅溶解度发生变化，同时糙面金属环8表面的相对于过滤筒5的内壁的粗糙程度较高，而表面粗糙度越大，越有利于污垢的形成和沉淀，会使蒸汽中的碳酸钙和二氧化硅更容易附着在糙面金属环8的内表面上，同时蒸汽会带动驱动风扇25发生转动，带动动力轴19和动力轴19上的上传动齿轮21发生转动，使全齿轮23带动中转轴22和其上的不完全齿轮24同时转动，不完全齿轮24上有齿槽的一部分在转动时会通过下传动齿轮20带动螺纹杆11发生转动，当下传动齿轮20接触到不完全齿轮24上没有齿槽的一部分时会停止转动，限位柱48使滑动环16无法转动，只能进行上下方向的移动，从而使螺纹杆11在转动时，螺纹套12会带着滑动柱14和滑动环16向上支撑架10方向移动，而此时，单向轴承13不会发生转动，当螺纹杆11停止转动，螺纹杆11不再通过螺纹套12给滑动柱14向上的力，使紧缩的外弹簧17将滑动柱14向下快速推动，此时单向轴承13会带着螺纹套12发生转动，初始状态下，下抵板27通过滑动块30上的限位槽34使弧型板29处于滑动槽28的内部，在滑动柱14带着滑动环16向上移动的过程中，此时刮刷35与糙面金属环8不接触，在移动到螺纹杆11的顶端方位时，上抵板26的斜面与限位槽34顶部外侧的斜面相抵并插入到限位槽34内部，使上抵板26将滑动块30向外抵，带动弧型板29和其上的刮刷35从滑动槽28内部被推出，刮刷35与糙面金属环8接触，同时卡扣32从内侧的卡槽33移动到外侧的卡槽33并相卡，之后螺纹杆11会停止转动，滑动柱14带着弧型板29被快速向下推动，刮刷35将糙面金属环8上的未成垢的结晶快速向下刷动并刷落至过滤筒5的底部，而在滑动环16在移动到螺纹杆11底部方位时，下抵板27上的斜面与限位槽34底部内侧的斜面相抵并插入到限位槽34内，使滑动块30带着弧型板29向滑动环16内部收缩，刮刷35重新离开糙面金属环8，重复上述步骤，使刮刷35始终将未成垢结晶刷到过滤筒5内腔的底部，同时螺纹杆11在转动时会带着刮板36转动，由于除污框44为中间贯通的框体，使刮板36将结晶集中落到除污孔43内部，刮板36在移动的过程中，上永磁体37会对下永磁体40吸引，使刮板36会带着挤压块39顺时针移动并将弹性气囊41延展开来，并通过外侧单向阀42将气体吸入弹性气囊41内部，当挤压块39移动到弧型滑腔38的端处时，挤压块39停止之后刮板36会继续移动，使下永磁体40无法被上永磁体37吸引，弹性气囊41回位，将弹性气囊41内部的气体通过喷气口46喷出，使除污框44被向除污孔43外方向推，除污孔43内部的结晶被除污框44的框体向除污孔43开口方向推动，结晶在惯性的作用下向除污孔43方向移动，使结晶从除污孔43处掉落，并通过出污口47落到机外壳1的外部。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。