[發明專利]螺桿膨脹機系統

有效

• 申請號: 201080056541.6
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102639820A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 吉村省二
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01C1/16;F01C21/04;H02K7/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及螺桿膨脹機系統。

背景技術

如專利文獻1所示，已知有用供油式的螺桿膨脹機（螺桿渦輪機）驅動發電機的螺桿膨脹機系統。如圖6所示，在該螺桿膨脹機系統100中，具備將螺桿膨脹機101的螺桿轉子102的轉子軸103與發電機104連結的發電裝置主體105、油分離箱106、冷凝器107、動作介質用泵108、蒸發器109、常用油箱110、油箱111、以及油用泵112。

螺桿膨脹機101用螺桿轉子102使通過動作介質入口113送入的動作介質膨脹，從動作介質出口114排出。此外，在螺桿膨脹機101中，從油入口115將油向支承轉子軸103的軸承116供給，從與油出口117連通的動作介質出口114將油排出，并且從與動作介質入口113連通的油入口120向螺桿轉子102的外周面供給油，從動作介質出口114將油排出。從動作介質出口114排出的動作介質及油成為混合物被向油分離箱106輸送。在油分離箱106中，將混合物分離為油和動作介質。由油分離箱106分離后的動作介質在冷凝器107中液化，由動作介質用泵108向蒸發器109輸送。動作介質通過蒸發器109蒸發，被向螺桿膨脹機101的動作介質入口113輸送。此外，從油分離箱106的油排出口118向油箱111輸送油。通過油用泵112將油從油箱111經過螺桿膨脹機101的油入口115、120向軸承116及螺桿轉子102的外周面輸送。此外，在螺桿膨脹機系統100中，在從油分離箱106的入口的上游側分支連接以使其與油排出口118的下游側合流的油供給線路119中夾設有常用油箱110，根據油分離箱106的入口的上游側與油排出口118的下游側的壓力差從常用油箱110向油箱111補給油。

但是，螺桿膨脹機101的油出口117與油入口115、120相比為低壓，所以為了從作為油出口117的下游的油箱111向螺桿膨脹機101供給油而需要油用泵112。此外，油分離箱106的大小取決于氣體的流速、或者體積流量（例如，與氣體的流速或體積流量大致成比例）。如上所述，螺桿膨脹機101的動作介質出口114與動作介質入口113相比是低壓，流入到油分離箱106中的氣體的體積流量變多，所以需要使油分離箱106的大小變大，有作為螺桿膨脹機系統100而大型化的問題。

專利文獻1：特開平11－101106號公報。

發明內容

本發明的課題是提供一種能夠不設置油泵等油供給機構而向螺桿膨脹機供給油、能夠使裝置小型化的螺桿膨脹機系統。

作為用來解決上述課題的機構，本發明的螺桿膨脹機系統，具備：螺桿膨脹機，具有由相互咬合的螺桿轉子形成、使動作介質膨脹的膨脹空間、與上述膨脹空間連通的動作介質入口及動作介質出口、支承上述螺桿轉子的轉子軸的軸承、向上述膨脹空間和上述軸承中的至少一方供給油的油入口、從上述膨脹空間和上述軸承中的至少一方將油排出的油出口；主體出口側線路，與上述動作介質出口及上述油出口連接，將來自上述動作介質出口的動作介質和來自上述油出口的油輸送；冷凝器，夾設在上述主體出口側線路中；泵，與上述主體出口側線路連接，將由上述主體出口側線路輸送的動作介質與油的混合物壓送；蒸發器，使由上述泵壓送來的混合物中的動作介質蒸發；將來自上述蒸發器的動作介質向上述動作介質入口循環供給，并且將來自上述蒸發器的油向上述油入口循環供給；在該螺桿膨脹機系統中，在上述蒸發器與上述螺桿膨脹機之間夾設有油分離箱，所述油分離箱將混合物分離為動作介質和油、具有收容分離出的動作介質的動作介質收容部和收容分離后的油的油收容部；將上述油分離箱的油收容部與上述螺桿膨脹機的油入口連接。

根據該結構，動作介質被供給到動作介質入口中，在螺桿轉子的膨脹空間中膨脹后，變為比動作介質入口的動作介質低壓，從動作介質出口排出。被從動作介質出口排出、由主體出口側線路輸送的動作介質在通過冷凝器冷凝后，被泵向蒸發器壓送。由蒸發器使動作介質蒸發。由于被泵升壓，所以油分離箱的內部的壓力變得比動作介質出口高。油入口的油被向螺桿轉子的內部供給、向油出口流動。油出口的油成為與動作介質出口的動作介質的混合物，被主體出口側線路輸送、通過冷凝器向泵輸送。混合物被泵通過蒸發器向油分離箱壓送。在油分離箱中，分離為動作介質和油，動作介質被收容到動作介質收容部中，油被收容到油收容部中。油分離箱的油收容部的油在壓力差作用下向油入口流動。