[實(shí)用新型]一種滑片膨脹機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721246408.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN207393258U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶華稷新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): F01C1/344
• 分類號(hào): F01C1/344
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心 50201
• 代理人: 唐開平

本實(shí)用新型公開了一種滑片膨脹機(jī)，它包括含有氣缸的定子（1）和在定子氣缸內(nèi)偏心安裝的轉(zhuǎn)子，定子（1）的進(jìn)氣口連接有進(jìn)氣管（3）、出氣口連接有出氣管（4）；在進(jìn)氣管（3）上接有第一調(diào)節(jié)管（5），第一調(diào)節(jié)管（5）順轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向通過一排第一調(diào)節(jié)管支管（9）連通定子氣缸，第一調(diào)節(jié)管（5）上裝有第一調(diào)節(jié)閥（6）。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，在滑片膨脹機(jī)進(jìn)氣口氣壓變化的情況下，能夠保持滑片膨脹機(jī)出口壓力穩(wěn)定，同時(shí)膨脹機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械能用于發(fā)電。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于天然氣主管網(wǎng)壓差發(fā)電的大型膨脹機(jī)，它用于代替天然氣管網(wǎng)上的自力調(diào)節(jié)閥使后壓保持恒定，同時(shí)在減壓過程中做功并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，屬于節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

膨脹機(jī)是將高壓氣體所具有的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。

滑片膨脹機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括含有氣缸的定子1，定子氣缸內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)子2，轉(zhuǎn)子2的軸心偏離定子氣缸的軸心，定子1的進(jìn)氣口連接有進(jìn)氣管3、出氣口連接有出氣管4；轉(zhuǎn)子2外圓周上沿徑向開有多個(gè)轉(zhuǎn)子槽22，轉(zhuǎn)子槽22內(nèi)放置有沿徑向滑動(dòng)的滑片21。

圖1中，0°為轉(zhuǎn)子與定子的接觸點(diǎn)；α1為進(jìn)氣口始點(diǎn)；α2為進(jìn)氣口止點(diǎn)；α5為排氣口起點(diǎn)。由于轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)偏心配置，氣缸內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子外圓表面在轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過程中被滑片分隔所構(gòu)成的每一個(gè)空間容積從0°～α5逐步增大，滑片依靠旋轉(zhuǎn)離心力從轉(zhuǎn)子槽內(nèi)伸出緊貼在氣缸內(nèi)壁上，并且各個(gè)滑片分隔出多個(gè)容積逐漸增大的多個(gè)小腔室，直至小腔室容積達(dá)到最大值位置α5（即構(gòu)成小腔室的滑片旋轉(zhuǎn)至α5角度），滑片超過α5時(shí)腔室容積又會(huì)重新逐漸變小，同時(shí)，從α5延順時(shí)針方向到0°均為排氣過程。高壓介質(zhì)從小容積位置進(jìn)入，因小腔室形成的氣密性和高壓介質(zhì)的膨脹作用促使轉(zhuǎn)子向容積增大的方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在容積最大位置α5開始排放出介質(zhì)，當(dāng)不斷從小容積位置輸入高壓氣體介質(zhì)并從容積最大位置排放出氣體介質(zhì)時(shí)，就可使轉(zhuǎn)子不停轉(zhuǎn)動(dòng)，滑片所處的位置在不斷變化，各小腔室的容積也在不斷往復(fù)改變，各個(gè)小腔室內(nèi)流體的壓力隨著容積膨脹而逐漸變小直至在α5排放。這樣，滑片膨脹機(jī)通入高壓流體驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)輸出機(jī)械功，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)流體壓力降低并從出氣口排出。

膨脹比是指在單位時(shí)間內(nèi)，從進(jìn)氣管3通入定子氣缸的氣體體積，與定子氣缸從排氣管4排出的氣體體積之比（此進(jìn)、排氣過程的氣體質(zhì)量并沒有增減，改變的僅僅是氣體體積和壓力）。從上述結(jié)構(gòu)可知，現(xiàn)有滑片膨脹機(jī)的結(jié)構(gòu)決定了其膨脹比是固定不變的，滑片膨脹機(jī)的膨脹比由進(jìn)氣口的進(jìn)氣啟始角α1和進(jìn)氣終止角α2以及排氣啟始角α5來決定，一旦α1、α2、α5加工制造確定后則膨脹機(jī)的膨脹比就不能改變。

但是如果α1、α5不變，改變?chǔ)?：當(dāng)α2角減小時(shí)，在定轉(zhuǎn)速情況下，進(jìn)入氣缸內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子外圓表面以及兩片滑片所構(gòu)成腔室的前壓氣體就少，反之當(dāng)α2角加大時(shí)進(jìn)入腔室的前壓氣體就多，這兩種狀態(tài)都在腔室體積增大至α5時(shí)的相同體積排氣，則α2角減小時(shí)膨脹比增加，α2角增大時(shí)膨脹比減小，即α2角減小時(shí)排氣壓力減小，α2角增大時(shí)排氣壓力增大。

在膨脹機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電上網(wǎng)時(shí)（50Hz，220V或380V），通常為保證上網(wǎng)頻率恒定，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速要求是一個(gè)定值（如六極異步發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分、四極異步發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分）。