[發(fā)明專利]渦旋膨脹機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110157492.1
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102330570A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 藤岡完;宇波厚
• 申請（專利權(quán)）人: 阿耐思特巖田株式會社
• 主分類號: F01C1/02
• 分類號: F01C1/02;F01C13/04;F01C21/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 孫紀(jì)泉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種渦旋膨脹機(jī)，其中能夠防止被引入機(jī)器中的高壓流體從膨脹室流出，以便機(jī)器的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會受到流出的流體的不利影響。

背景技術(shù)

在渦旋膨脹機(jī)中，高壓流體被供應(yīng)到膨脹室中，高壓流體在膨脹室中膨脹，高壓流體在膨脹過程中膨脹的能量用于使回轉(zhuǎn)渦旋件旋轉(zhuǎn)；因此，渦旋膨脹機(jī)設(shè)置有回轉(zhuǎn)渦旋件和固定渦旋件，所述回轉(zhuǎn)渦旋件具有形成螺旋形的渦卷，所述固定渦旋件具有形成螺旋形的渦卷，回轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷和固定渦旋件的渦卷相互嚙合以形成膨脹室。進(jìn)一步地，回轉(zhuǎn)渦旋件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的能量例如被用作用于壓縮氣體的能量。或者，回轉(zhuǎn)渦旋件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動通過旋轉(zhuǎn)軸傳送到發(fā)電機(jī)以使電力再生。

與設(shè)置有渦輪的膨脹機(jī)相比，優(yōu)點(diǎn)在于渦旋膨脹機(jī)可以為較小尺寸的設(shè)備并且所述機(jī)器可以用較小動力驅(qū)動；因此，所述機(jī)器可以有利地使動力再生。或者，膨脹機(jī)可以提供給陸地設(shè)備，使得通過被引入渦旋膨脹機(jī)中的高壓蒸汽獲得的電力被發(fā)送到公用電網(wǎng)(輸電網(wǎng))。專利文獻(xiàn)1公開了一種設(shè)置有這種再生發(fā)電機(jī)的膨脹機(jī)。

[文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

專利文獻(xiàn)1：JP2007-32291

發(fā)明內(nèi)容

要解決的問題

渦旋壓縮機(jī)中使用的防塵密封件或者利用接觸壓力的諸如P密封件的動態(tài)密封件裝配在關(guān)于由回轉(zhuǎn)渦旋件和固定渦旋件形成的膨脹室的密封面上。

在膨脹室中，壓力級從0.5MPa到1.0MPa的高壓流體通常被引入機(jī)器中；在高壓流體膨脹并完成機(jī)械操作之后，蒸汽被減壓到略微高于大氣條件壓力的壓力狀態(tài)并排出到機(jī)器的殼體外。因此，少量流體通過關(guān)于回轉(zhuǎn)渦旋件和固定渦旋件的密封面泄漏出去。

在高壓流體為蒸汽或類似物的情況下，當(dāng)蒸汽從膨脹室流出并冷凝成水時，旋轉(zhuǎn)軸或防止旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸承裝置可能會生銹；冷凝水可以與諸如滑油的潤滑劑混合，使得潤滑劑可能由于潤滑劑的折合粘度而流出；或者，潤滑劑可能被乳化。為了完全密封關(guān)于膨脹室的密封面需要大型的密封機(jī)構(gòu)；進(jìn)一步地，存在的另一個問題是這種密封機(jī)構(gòu)的壽命降低。

鑒于如上所述的傳統(tǒng)技術(shù)的困難，本發(fā)明的目的是通過利用不會與成本增加同時發(fā)生的問題避免裝置避免諸如在機(jī)器殼體中的裝置中出現(xiàn)鐵銹、潤滑劑泄漏以及潤滑劑乳化的問題。

解決所述問題的裝置

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種渦旋膨脹機(jī)，所述渦旋膨脹機(jī)包括但不限于：

固定渦旋件，所述固定渦旋件包括但不限于鏡面板和螺旋形渦卷，所述螺旋形渦卷設(shè)置在鏡面板上；

回轉(zhuǎn)渦旋件，所述回轉(zhuǎn)渦旋件包括但不限于鏡面板和螺旋形渦卷，所述螺旋形渦卷設(shè)置在鏡面板上，回轉(zhuǎn)渦旋件的螺旋形渦卷和固定渦旋件的螺旋形渦卷相互嚙合，從而形成膨脹室；

防止旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述防止旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠防止回轉(zhuǎn)渦旋件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；

旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸響應(yīng)回轉(zhuǎn)渦旋件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動旋轉(zhuǎn)；和

發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)連接到旋轉(zhuǎn)軸并使電力再生，

至少一個入口開口，所述至少一個入口開口設(shè)置在布置在回轉(zhuǎn)渦旋件與發(fā)電機(jī)之間的殼體處；

至少一個出口開口，所述至少一個出口開口設(shè)置在固定渦旋件側(cè)；

空氣通道，所述空氣通道通過環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸的空間將空氣從入口開口引導(dǎo)到出口開口，所述空間在形成在回轉(zhuǎn)渦旋件與固定渦旋件之間的密封面的外周邊外；和

鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)將外部空氣從入口開口引入空氣通道，

其中，電力通過引入膨脹室的高壓蒸汽的膨脹能量再生，

其中，利用鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)由從入口開口到出口開口的空氣通道形成氣流。

依此方式，已經(jīng)膨脹和通過密封面泄漏出來的流體可以被排出到殼體外部而無需朝向回轉(zhuǎn)渦旋件的背面引導(dǎo)所述流體以及無需靠近回轉(zhuǎn)渦旋件的背面。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，鼓風(fēng)機(jī)將外部空氣朝向回轉(zhuǎn)渦旋件的背面引入殼體內(nèi)部；在氣流經(jīng)過回轉(zhuǎn)渦旋件之后，氣流形成為使得所述氣流經(jīng)過形成在回轉(zhuǎn)渦旋件與固定渦旋件之間的密封面的外周邊外部的空間；然后，由鼓風(fēng)機(jī)引入的空氣被從殼體中排出。

由于氣流的風(fēng)壓，從密封面泄漏的已減壓(膨脹)的流體不會被朝向回轉(zhuǎn)渦旋件的背面引導(dǎo)而是被引導(dǎo)到殼體外。因此，可以防止由諸如旋轉(zhuǎn)軸和防止旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸承裝置的設(shè)備中的腐蝕性流體引起生銹；可以消除冷凝水與潤滑劑混合、包括水的潤滑劑流出或潤滑劑乳化的現(xiàn)象。

C1.2

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例為渦旋膨脹機(jī)，其中

所述殼體為布置在回轉(zhuǎn)渦旋件與發(fā)電機(jī)之間的空間中的連接殼體；