[發(fā)明專利]一種多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011585849.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112664272A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海柯來浦能源科技有限公司
• 主分類號(hào): F01C1/16
• 分類號(hào): F01C1/16;F01C11/00;F01C13/00;F01C13/04;F01C19/08;F01C21/00;F01C21/02;F01C21/18;F04C18/16;F04C23/00
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)，由至少兩個(gè)單級(jí)膨脹機(jī)或/和壓縮機(jī)串接而成。單級(jí)膨脹機(jī)或壓縮機(jī)包括機(jī)體、前軸承箱和后軸承箱。機(jī)體內(nèi)裝有互相配合的陽轉(zhuǎn)子和至少一個(gè)陰轉(zhuǎn)子。陽轉(zhuǎn)子兩側(cè)的陽軸端和陰轉(zhuǎn)子兩側(cè)的陰軸端由軸承支承。多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)的陽轉(zhuǎn)子共用一根通軸，陽轉(zhuǎn)子軸和陰轉(zhuǎn)子軸裝有相互嚙合的同步齒輪，同步齒輪位于前軸承箱或后軸承箱內(nèi)。前一級(jí)單級(jí)膨脹機(jī)或/和壓縮機(jī)的后軸承箱與后一級(jí)單級(jí)膨脹機(jī)或/和壓縮機(jī)的前軸承箱連接，依次連接成多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)。本發(fā)明利用多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)串聯(lián)共軸，以低沸點(diǎn)氣體為工質(zhì)膨脹做功，帶動(dòng)用功設(shè)備運(yùn)行，提高了壓力或做功能力，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備小型化，并具有級(jí)間再熱或再冷功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種膨脹機(jī)或壓縮機(jī)，具體涉及一種多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)。

背景技術(shù)

常規(guī)的透平膨脹機(jī)對(duì)介質(zhì)的進(jìn)口狀態(tài)有嚴(yán)格的限制，當(dāng)在進(jìn)氣中含有液滴和在膨脹過程中產(chǎn)生液滴會(huì)嚴(yán)重影響透平膨脹機(jī)的壽命和效率，在介質(zhì)中含有塵埃等固體顆粒時(shí)，會(huì)對(duì)透平膨脹機(jī)的葉片產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。螺桿膨脹機(jī)是依靠氣體體積膨脹，驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的熱機(jī)，是21世紀(jì)獲得長足發(fā)展的一種新興動(dòng)力機(jī)械，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)余熱回收、地?zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等領(lǐng)域，可直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，也可直接拖動(dòng)泵、風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備。由于雙螺桿膨脹機(jī)其獨(dú)特的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，對(duì)于工業(yè)排放的廢熱液、廢熱氣具有很高的利用率。

目前，國內(nèi)一般都采用單循環(huán)單級(jí)螺桿機(jī)系統(tǒng)回收余熱，膨脹比小，壓降小，效率低，對(duì)熱源要求也高。公開號(hào)為CN 102182528 A的發(fā)明專利公開“一種雙循環(huán)兩級(jí)螺桿膨脹機(jī)動(dòng)力系統(tǒng),包括:蒸發(fā)器和冷凝器,形成在蒸發(fā)器和冷凝器之間的工質(zhì)循環(huán)通路,由蒸發(fā)器與熱源入口和熱源出口形成的加熱通路,以及由冷凝器與冷卻水入口和冷卻水出口形成的冷卻通路，在位于蒸發(fā)器的工質(zhì)流出側(cè)與冷凝器的工質(zhì)流入側(cè)之間的工質(zhì)循環(huán)通路上設(shè)置有兩級(jí)螺桿膨脹機(jī)動(dòng)力裝置”。該專利使用低沸點(diǎn)有機(jī)工質(zhì),系統(tǒng)熱效率可達(dá)到15%，熱效率仍然較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)，利用多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)串聯(lián)共軸，以低沸點(diǎn)氣體為工質(zhì)進(jìn)行膨脹做功，帶動(dòng)用功設(shè)備運(yùn)行，以提高設(shè)備的壓力或做功能力，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備小型化，并具有級(jí)間再熱或再冷功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)，由至少兩個(gè)單級(jí)膨脹機(jī)或/和壓縮機(jī)串接而成。單級(jí)膨脹機(jī)或壓縮機(jī)包括機(jī)體、前軸承箱和后軸承箱。機(jī)體上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，機(jī)體內(nèi)裝有互相配合的陽轉(zhuǎn)子和至少一個(gè)陰轉(zhuǎn)子。前軸承箱和后軸承箱設(shè)有軸承，陽轉(zhuǎn)子兩側(cè)的陽軸端和陰轉(zhuǎn)子兩側(cè)的陰軸端由軸承支承。軸承內(nèi)側(cè)端面和轉(zhuǎn)子齒形外側(cè)端面之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。多級(jí)多螺桿氫輪的陽轉(zhuǎn)子共用一根通軸，陽轉(zhuǎn)子軸和陰轉(zhuǎn)子軸裝有相互嚙合的同步齒輪，同步齒輪位于前軸承箱或后軸承箱內(nèi)。前一級(jí)單級(jí)膨脹機(jī)或/和壓縮機(jī)的后軸承箱通過螺栓與后一級(jí)單級(jí)膨脹機(jī)或/和壓縮機(jī)的前軸承箱連接，兩個(gè)單級(jí)膨脹機(jī)之間設(shè)有密封墊，依次連接成多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)。

單級(jí)膨脹機(jī)或/和壓縮機(jī)之間設(shè)有再熱器或/和再冷器，前一級(jí)膨脹機(jī)的出氣口通過再熱器或再冷器連接到下一級(jí)膨脹機(jī)的進(jìn)氣口。多級(jí)多螺桿氫輪機(jī)末級(jí)輸出端通過陽轉(zhuǎn)子軸與用功設(shè)備或功率輸出設(shè)備直接串聯(lián)連接。用功設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、液體壓縮機(jī)和氣體風(fēng)機(jī)，功率輸出設(shè)備為電機(jī)、膨脹機(jī)、蒸汽透平或煙氣輪機(jī)。機(jī)體的外部設(shè)置有真空夾層。密封結(jié)構(gòu)為氣體密封、迷宮密封或機(jī)械密封，或上述密封的組合。前軸承箱和后軸承箱上均設(shè)有密封氣入口和軸承潤滑注油口。