[發明專利]增壓透平膨脹機

無效

• 申請號: 201210043411.X
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102661174A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 徐友亮
• 申請（專利權）人: 蘇州制氧機有限責任公司
• 主分類號: F01D15/08
• 分類號: F01D15/08;F01D25/16;F01D11/00;F01D9/00;F01D5/14;F16C32/06;F04D29/26
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陸明耀;陳忠輝

技術領域

本發明涉及一種增壓透平膨脹機，尤其是一種使用氣體軸承的增壓透平膨脹機。?

背景技術

增壓透平膨脹機是空氣分離設備及天然氣石油氣液化分離設備和低溫粉碎設備等獲取冷量所必需的關鍵部機，是保證整套設備穩定運行的心臟。其主要原理是利用有一定壓力的氣體在透平膨脹機內進行絕熱膨脹對外做功而消耗氣體本身的內能，從而使氣體自身強烈地冷卻而達到制冷的目的。透平膨脹機輸出的能量由同軸壓縮機回收或制動風機消耗。?

增壓透平膨脹機包括一個中間殼體，中間殼體的左端安裝透平蝸殼、右端安裝有增壓機蝸殼，中間殼體內設有轉子，在轉子的兩端分別在透平蝸殼和增壓機蝸殼內設置有膨脹輪和增壓輪。目前的增壓透平膨脹機用于支撐膨脹輪和增壓輪的一般采用油軸承，而這種結構會帶來很多的不便。由于油軸承的工作介質是潤滑油，而在膨脹機的工作過程中潤滑油有可能從膨脹端的出口處泄露出來，此時潤滑油就和空氣接觸，就有可能有燃燒的危險；另外，由于需要對油軸承提供潤滑油，所以一般在膨脹機的工作系統中還需要增加一套供油系統，這就會增加整套膨脹機系統的成本及結構的復雜度。?

目前增壓透平膨脹機使用的膨脹輪和增壓輪一般是由鋁鑄造而成，這樣得到的膨脹輪和增壓輪都較為粗糙，影響整個膨脹機的性能。另外，由于目前的膨脹輪和增壓輪葉片的形狀緣故，導致其工作效率也不是很高。?

發明內容

[0005]?本發明的目的在于解決上述的技術問題，提供一種安全性能好、成本低、結構簡單、能耗較小而效率較高的增壓透平膨脹機。?

本發明的目的通過以下技術方案來實現：?

一種增壓透平膨脹機，包括一個中間殼體，所述中間殼體的左端安裝透平蝸殼、右端安裝有增壓機蝸殼，所述中間殼體內可轉動地設置有轉子，在所述轉子的兩端分別在透平蝸殼和增壓機蝸殼內設置有膨脹輪和增壓輪，在所述轉子上套設有左氣體軸承和右氣體軸承，所述左氣體軸承用來支撐膨脹輪，所述的左氣體軸承與膨脹輪之間設有密封套，所述右氣體軸承用來支撐增壓輪，所述的右氣體軸承與增壓輪之間設有限位密封板，所述的中間殼體上連接有4個接頭組件，分別為左、右氣體軸承提供軸承氣，以及為密封套和限位密封板提供密封氣，所述的增壓輪包括相互固定的輪盤和輪蓋，所述的輪盤上設有葉片，所述增壓輪的葉片在周向上一長一短交錯排布。

進一步地，所述的左氣體軸承和右氣體軸承之間設有軸承限位套，所述的軸承限位套套設在轉子外、并與中間殼體配合。?

所述的膨脹輪包括相互固定的輪盤和輪蓋，所述的輪盤上均布有葉片，所述的葉片呈圓柱拋物面設置。所述膨脹輪的輪盤和輪蓋之間為釬焊接固定。所述膨脹輪的輪蓋的表面設有4個環齒。?

所述的所述增壓輪的葉片包括7個長葉片和7個短葉片。所述增壓輪的輪蓋的表面設有4個環齒。?

更進一步地，所述的透平蝸殼與膨脹輪之間設置有導流器，氣體由透平蝸殼入口進入后，經導流器平均分配后再流經膨脹輪。?

本發明的有益效果主要體現在：結構簡單，軸損耗小，能量利用徹底，膨脹機平均等熵效率達到82.15％，增壓機平均等熵效率達到74.8％，價格只有同樣參數油軸承膨脹機的1/6-1/8左右；安全性能好，不會有燃燒的危險；而且可以減少油軸承膨脹機中油汽的排放，減少了對環境的污染。另外，使用數控銑床加工簡單膨脹輪和增壓輪，且在兩者的輪盤上都焊接有輪蓋，使整個增壓透平膨脹機的工作效率得到進一步提高。?

附圖說明

下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明：?

圖1：本發明增壓透平膨脹機的剖視圖。

圖2：本發明增壓透平膨脹機的膨脹輪的剖示圖。?

圖3：本發明增壓透平膨脹機的膨脹輪的俯視圖。?

圖4：圖3中A部分的放大圖。?

圖5：本發明增壓透平膨脹機的增壓輪的剖示圖。?

圖6：本發明增壓透平膨脹機的增壓輪的俯視圖。?

圖7：圖6中B部分的放大圖。?

其中。?

具體實施方式