透平膨胀机.pptVIP

透平膨胀机的工作原理 透平膨胀机是一种旋转式制冷机械，他由蜗壳、导流器、工作轮和扩压器等主要部分组成。当具有一定压力的气体进入膨胀机的蜗壳后，被均匀分配到导流器中，导流器上装有喷嘴叶片。气体在喷嘴中将气体的热力学能（内能）转换成流动的动能，气体的压力和焓降低，出喷嘴的流速可高达200m/s左右。当高速气流冲到叶轮的叶片上时，推动叶轮旋转并对外做功，将气体的动能转化为机械能。通过转子轴带动制动风机、发电机或增压机对外输出功。 透平膨胀机的冷量产生 从气体流经膨胀机的整个过程来看，气体压力降低是一膨胀过程，同时对外输出了功。输出外功是消耗了气体内部的能量，反映出温度的降低和焓值的减小，即是从气体内部取走了一部分能量，也就是通常所说的制冷量。 膨胀机工作过程 工作介质由进口管进入蜗壳，经可调喷嘴再进入工作轮做功，然后经扩压室、排气管排出。 膨胀机气量调节是依靠安装在冷箱顶上的气动薄膜执行机构带动喷嘴叶片转动，从而改变其通道截面积来实现的，执行机构的阀杆行程反映了喷嘴通道宽度的变化，阀杆总行程约为40毫米，阀杆下移使喷嘴通道开大，上移则关小。 膨胀机的结构 膨胀机的结构 蜗壳：为不锈钢焊接结构，固定增压机叶轮在机身上，通过机身与底座相连，蜗壳内容纳有喷嘴和膨胀机叶轮。 转子：二端分别装有膨胀机叶轮和增压机叶轮，为一刚性转子，套装在机身轴承上。 轴承：前、后轴承均为径向推力联合式轴承，由进油管供给清洁而充足的润滑油，使转子能长期稳定运转，采用铂电阻温度计测量轴承温度。 　　 轴密封：在靠近二叶轮的轴上各置有一迷宫密封套，使得气体外漏量控制在最小的范围内，在靠近膨胀机的密封套内充入常温密封气（干燥空气或氮气）以阻止流经膨胀机的低温气体外泄，而跑“冷”，为控制喷咀出口的气体与膨胀机端密封气之间的压力差维持在0.05MPa左右，特设置一精密减压阀，增压机端的密封套内充入～0.5MPa压力的密封气（干燥空气）。 离心增压机 增压机由进气室、叶轮、扩压器、蜗壳组成，其叶轮与膨胀机叶轮置于同一轴上，二者转速相同，由膨胀机叶轮发出的机械功驱动其旋转，气体进入叶轮后，被加速、增压，进入扩压器之后，又进一步减速增压，最后汇集于蜗壳排出机外，经冷却降温后进入板式换热器，再进入膨胀机。 供油系统 该供油系统由单独的系统组成，主要包括油箱、三螺杆油泵、油冷却器、温控阀、囊式蓄能器等。润滑油进入油泵升压后进入油冷却器和切换式油过滤器，再分别进入各轴承，最后由机身内腔汇入回油管回到油箱，另外设置了一蓄能器，在油泵启动后自动充油，用于油压降低或油泵停转后，机组联锁停车时能继续供油一段时间（约1分钟），确保轴承的安全。 　 　润滑油采用N32透平油，为保证油的品质，在开始运转300小时后要进行一次换油，以后在油过滤器清洁的前提下每年至少换一次油，只有在经过检查确认油的特性良好的前提下，才可延长换油时间。 紧急切断阀 在膨胀机进口处设置了一个紧急切断阀，当机组处于危险状态时，根据各危险点发出的联锁信号，此阀能在很短时间内关闭，从而切断气源，使其快速停车，起到安全保护作用。 　　 在危急情况下，膨胀机仪控系统联锁即切断电磁阀电源，使紧急断阀快速关闭与此同时增压机回流阀自动全开。 增压机后冷却器 　　为了将增压机出口高温气体冷却以达到空分流程的要求，设置了其冷却器，用冷却水进行冷却，调节进水量可以达到调节出口气体温度的目的，冷却器工况的控制根据其技术参数和流程需要来进行。 增压机回流阀 　 设置该阀有以下三个用途： 　 a. 压力调节：根据空分流程的要求，一般希望增压机出口压力保持恒定，阀的开大或关小，可使压力降低或升高，该阀在仪控系统自动控制下则可达到压力恒定的目的。 　　 b. 防喘振：增压机在一定的进口流量和转速下，当进口流量小到一定数值时，机器会发生喘振，此时压力会大幅度波动，并发出强烈的“喘气”声响和振动，将引起机器损坏，为防止这种情况出现，该阀会在进口流量小到一定数值时自动打开。所给定的防喘振流量是根据进口压力，进口温度，转速均为额定值的情况，当这些条件不同时，对防喘振流量值应予修正。 　 c. 开大回流阀：可增加增压机的负荷使膨胀机减速 * * * * 轴承 蜗壳 喷嘴 工作轮 扩压器 主轴 增压轮 增压机蜗壳 密封 喷嘴环—叶片镶于底盘上构成流道，是膨胀机能量转化的主要部件。流速升高，压力降低。 扩压器—将从工作轮出来的气体流速进一步降低，减少流动损失。 * * * * * * * * *