增压透平膨胀机工作原理

1、增压透平膨胀机工作原理1.增压透平膨胀机工作原理本机组工作介质先经增压机增压，再经冷却后进入主换热 器，然后再进入膨胀机进行绝热膨胀产生空分装臵所需的冷量， 与此同时产生的机械功又为增压机所吸收。2.膨胀机工作过程及结构 工作介质由进口管进入蜗壳，经可调喷咀再进入工作轮作 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 构带动喷咀叶片转动，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咀通道宽度的变化，阀杆总行程约为 40 毫米，阀杆下移使喷咀通道开大，上移则关小。蜗壳：为不锈钢焊接结构，固定在机身上，通过机身与底 座相连，蜗壳内容纳有喷咀和膨胀机

2、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、无叶扩压器、蜗壳组

3、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，进入无叶 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

4、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。5. 紧急切断阀在膨胀机进口处设臵了一个紧急切断阀，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。6.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 臵了其冷却器，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

5、据其技术参数和流程需 要来进行。6.增压机回流阀设臵该阀有以下三个用途：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。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。开大回流阀：可增加增压机的负荷使膨胀机减速7.维

6、护说明7.1 喷咀：只要供应的气体是清洁的，即使喷咀叶片的光泽 变暗，也不会影响效率，但如气体中含有较大的即使少量的固体 颗粒或二氧化碳产生的液滴时，就会产生喷咀叶片的磨蚀，严重 时会出现凹坑，这样就会使效率明显下降，这时就应更换喷咀。 在装臵启动期间，最容易产生磨蚀。因此装臵操作时要特别注意。7.2 膨胀机叶轮：与喷咀叶片相同的原因，也可能造成对叶 片进口边磨蚀，如果磨蚀严重甚至出现凹坑时应更换工作轮。7.3膨胀机与增压机叶轮密封盖易遭轻微磨损。如磨损严重， 就必须更换，其装配间隙见图。7.4 轴密封套：轴密封套在运行时孔也会产生轻微磨损。如 磨损严重，就应调换轴密封，因为过度磨损会使轴承温度降低并 增加漏气损失。轴密封的径向间隙为00.04mm当增大到0.1就 应予以调换。轴承：轴承型面是精心设计并通过机械加工而保证的。因此 其内孔和止推面都不允许进行任意修正，如果发现由于暂时超负 荷或润滑不良而引起轴承损伤，就应更换轴承。增压机叶轮：如供应的气体不干净将引起增压机叶片的 磨蚀，以致破坏平衡，这种情况与膨胀机叶轮动平衡破坏相类似。 需要说明的是，无论是膨胀机叶轮、增压机叶轮或其它零部件需 要更换时，必须更换整个转子而不能单独更换叶轮或其它零部 件。油冷却器，一般一年进行一