[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于CO2

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210416880.5
• 申請(qǐng)日: 2022-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114857807A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙東華;張顯鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京久鼎環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25B41/30
• 分類(lèi)號(hào): F25B41/30
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)，包括膨脹單元，所述膨脹單元包括主軸、端蓋、接頭組件、軸承組件、軸承座、密封組件、蝸輪組件和排氣組件，所述端蓋貫穿設(shè)置于主軸上，所述接頭組件分別設(shè)置于軸承座和端蓋外側(cè)，所述軸承組件設(shè)置于所述軸承座內(nèi)部且與主軸卡合連接，所述密封組件設(shè)置于所述主軸外側(cè)，所述蝸輪組件貫穿設(shè)置于所述主軸上，所述排氣組件設(shè)置于所述蝸輪組件外側(cè)，使用膨脹機(jī)來(lái)替代節(jié)流閥可以減少膨脹過(guò)程中的能量損失，同時(shí)回收膨脹前后壓差變化損失的能量，將提高CO2制冷系統(tǒng)的能效比，本專(zhuān)利中采用兩道機(jī)械密封，密封可靠性增加，同時(shí)相比于采用干氣密封更加節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能量回收技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)。

背景技術(shù)

CO2是一種純天然制冷劑，環(huán)保、無(wú)毒、不可燃，ODP(臭氧破壞指數(shù))為 0，GWP(溫室效應(yīng)指數(shù))為1。CO2單位容積制冷量大，且具有優(yōu)良的低溫流動(dòng)性和導(dǎo)熱性能，是一種具有發(fā)展前景的環(huán)保制冷劑，并將在制冷、空調(diào)和熱泵系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

CO2制冷劑臨界溫度為31.67℃，臨界壓力7.38MPa，在常規(guī)水冷系統(tǒng)中，由于受環(huán)境影響冷卻水溫度一般在25-35℃，所以CO2在氣體冷卻器中壓力可達(dá)7-10MPa，節(jié)流閥前后壓差大，節(jié)流時(shí)能量損失非常大。如果使用膨脹機(jī)來(lái)替代節(jié)流閥可以減少膨脹過(guò)程中的能量損失，同時(shí)回收膨脹前后壓差變化損失的能量，將大大提高制冷系統(tǒng)的能效比，透平式膨脹機(jī)在石油、化工、冶金、空分等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，本專(zhuān)利旨在開(kāi)發(fā)用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)，相比于其他形式的CO2膨脹機(jī)具有高可靠性、抗液擊等優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)，其。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)，其包括膨脹單元，所述膨脹單元包括主軸、端蓋、接頭組件、軸承組件、軸承座、密封組件、蝸輪組件和排氣組件，所述端蓋貫穿設(shè)置于主軸上，所述接頭組件分別設(shè)置于軸承座和端蓋外側(cè)，所述軸承組件設(shè)置于所述軸承座內(nèi)部且與主軸卡合連接，所述密封組件設(shè)置于所述主軸外側(cè)，所述蝸輪組件貫穿設(shè)置于所述主軸上，所述排氣組件設(shè)置于所述蝸輪組件外側(cè)。

作為本發(fā)明所述用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)的一種優(yōu)選方案，其中：輔助單元，包括與膨脹單元一端連接的閃蒸罐、與閃蒸罐連接的蒸發(fā)器、與膨脹單元另一端連接的冷卻器、與冷卻器連接的油分離器，以及與油分離器連接的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)另一端連接閃蒸罐和蒸發(fā)器。

作為本發(fā)明所述用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)的一種優(yōu)選方案，其中：所述接頭組件還包括第一接頭、第二接頭和連通孔，所述連通孔分別設(shè)置于所述端蓋和軸承座側(cè)邊，所述第一接頭設(shè)置于所述端蓋外側(cè)，所述第二接頭設(shè)置于所述軸承座外側(cè)。

作為本發(fā)明所述用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)的一種優(yōu)選方案，其中：所述端蓋還包括第一密封件和第一密副密封件，所述第一密封件與第一副密封件卡和配合，所述第一接頭與所述第二接頭均與所述連通孔固定連接。

作為本發(fā)明所述用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)的一種優(yōu)選方案，其中：所述軸承組件還包括滾珠軸承和滾子軸承，所述滾珠軸承設(shè)置于所述軸承座內(nèi)部與端蓋相接觸的一側(cè)，所述滾子軸承設(shè)置于所述軸承座內(nèi)部與蝸輪組件相接觸的一側(cè)。

作為本發(fā)明所述用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)的透平膨脹機(jī)的一種優(yōu)選方案，其中：所述滾珠軸承與所述滾子軸承外側(cè)均與所述軸承座卡合配合，其內(nèi)側(cè)均與所述主軸卡合固定。