[實用新型]硝酸尾氣膨脹機

有效

• 申請號: 201320267461.6
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN203335138U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 宋桂良;陳勇;吳家虎;張世程;張先裕
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: F01D1/08
• 分類號: F01D1/08;F01D1/10;F01D11/00
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所 31247
• 代理人: 劉衛宇

技術領域

本實用新型涉及膨脹機。

背景技術

硝酸尾氣膨脹機的工作過程是，氧化爐產生的高溫高壓硝酸尾氣經管道進入膨脹機，推動轉子高速旋轉，膨脹機轉子與空氣壓縮機轉子通過膜片聯軸器直接聯接，從而驅動空氣壓縮機。現有的硝酸尾氣膨脹機主要具有以下的缺點：

1.現有硝酸尾氣膨脹機的氣動設計通常采用等截面葉型的動、靜葉，且存在靜葉與動葉匹配情況不好的情況。這種設計雖減少了氣動設計的工作量，但從氣流流動角度來說，流場并不是最優化的，從而導致氣動效率較低，進而影響了系統產能；此外，由于載荷分布不合理會導致葉片的使用壽命大幅縮短；

2.現有硝酸尾氣膨脹機通常采用軸向進氣，導致膨脹機的軸向長度較長，占地面積也較大；

3.現有硝酸尾氣膨脹機的轉子為懸臂式結構，為了達到平衡，必須設置平衡轂，導致轉子重量大大增加；

4.轉子的軸封采用迷宮密封或蜂窩密封，迷宮密封雖然結構簡單，加工成本較低，但密封效果不理想。蜂窩密封由于膨脹機殼體長時間處于高溫條件下，殼體變形較普遍，會導致密封效果下降。此外，迷宮密封和蜂窩密封均屬于非接觸式密封，對密封間隙有很高的要求，一旦密封間隙偏離設計狀態，密封效果將大大降低。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術存在的上述缺點，提供一種氣動效率及回收功率高、進而能增加系統產能的硝酸尾氣膨脹機。

本實用新型所要解決的又一技術問題在于提供一種占地面積小的硝酸尾氣膨脹機。

本實用新型所要解決的再一技術問題在于提供一種重量輕、轉子的密封效果好的硝酸尾氣膨脹機。

本實用新型所采用的技術方案是：一種硝酸尾氣膨脹機，包括機殼、轉子和內殼體；機殼設有進氣口和排氣口；轉子具有進氣端和出氣端，該轉子的進氣端和出氣端均設有軸封，轉子上設置動葉；內殼體設置在機殼內，該內殼體上設有靜葉；其特點是，動葉和靜葉均為復合彎扭葉片。?

本實用新型達到的有益效果是：

1.?本實用新型的酸尾氣膨脹機的動、靜葉片均采用復合彎扭葉片，采用了大焓降葉型，使氣流在葉片不同高度截面都能達到最優化的流動，從而提高了硝酸尾氣膨脹機回收功率，增加了系統產能。另外，這種動、靜葉結構還能實現葉輪級數的減少，從而減少故障點，提高了設備的可靠性；

2.?本實用新型的硝酸尾氣膨脹機采用徑向進氣，徑向排氣的結構形式，減少了零件數量和占地面積；

3.本實用新型硝酸尾氣膨脹機的轉子采用兩端支撐的方式，無需設置平衡轂，可大幅降低轉子重量。同時，由于葉輪級數減少，進一步降低了轉子重量，提高了轉子運行穩定性，同時也降低了軸承負載，減小了軸承功耗；?

4.本實用新型硝酸尾氣膨脹機采用多種類型組合密封，大大提高了密封效果，減少了尾氣泄露。在本實用新型中，轉子的進氣端除了采用階梯式蜂窩密封，還加入了碳環密封。碳環密封屬于接觸式密封，獨特的碳環結構形式使碳環在磨損的情況下能夠實現自動補償，從而確保密封效果。

附圖說明

圖1是本實用新型硝酸尾氣膨脹機的一個實施例的結構示意圖。

圖2是本實用新型硝酸尾氣膨脹機的轉子進氣端軸封的局部放大示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作出進一步說明。

根據本實用新型一實施例的硝酸尾氣膨脹機包括機殼1、內殼體2和轉子3。機殼1設有進氣口11和排氣口12，進氣口11設置在機殼1的上方，排氣口12設置在機殼1的下方。內殼體2設置在機殼1內，該內殼體2上設有三級靜葉21、22、23，三級靜葉21、22和23均為復合彎扭葉片，從而使整套機組能夠在更高的功率水平上達到平衡，增加了空氣壓縮機的空氣壓縮量和排氣壓力，提升了系統產能。此外，本實用新型的硝酸尾氣膨脹機采用了全三維氣動設計技術，從氣動設計源頭提高了膨脹機的氣動效率，使氣流在膨脹機流道內流動更加順暢，流場內無大的氣流分離。