增壓透平膨脹機工作原理

1、增壓透平膨脹機工作原理1.增壓透平膨脹機工作原理本機組工作介質(zhì)先經(jīng)增壓機增壓，再經(jīng)冷卻后進(jìn)入主換熱 器，然后再進(jìn)入膨脹機進(jìn)行絕熱膨脹產(chǎn)生空分裝臵所需的冷量， 與此同時產(chǎn)生的機械功又為增壓機所吸收。2.膨脹機工作過程及結(jié)構(gòu) 工作介質(zhì)由進(jìn)口管進(jìn)入蝸殼，經(jīng)可調(diào)噴咀再進(jìn)入工作輪作 功，然后經(jīng)擴壓室、排氣管排出。膨脹機氣量調(diào)節(jié)是依靠安裝在冷箱頂上的氣動薄膜執(zhí)行機 構(gòu)帶動噴咀葉片轉(zhuǎn)動，從而改變其通道截面積來實現(xiàn)的，執(zhí)行機 構(gòu)的閥桿行程反映了噴咀通道寬度的變化，閥桿總行程約為 40 毫米，閥桿下移使噴咀通道開大，上移則關(guān)小。蝸殼：為不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)，固定在機身上，通過機身與底 座相連，蝸殼內(nèi)容納有噴咀和膨脹機

2、葉輪。轉(zhuǎn)子：二端分別裝有膨脹機葉輪和增壓機葉輪，為一剛性轉(zhuǎn) 子，套裝在機身軸承上。軸承：前、后軸承均為徑向推力聯(lián)合式軸承，由進(jìn)油管供給 清潔而充足的潤滑油，使轉(zhuǎn)子能長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，采用鉑電阻溫度 計測量軸承溫度。軸密封：在靠近二葉輪的軸上各有一迷宮密封套，使得氣體 外漏量控制在最小的范圍內(nèi)，在靠近膨脹機的密封套內(nèi)充入常溫 密封氣（干燥空氣或氮氣）以阻止流經(jīng)膨脹機的低溫氣體外泄， 而跑“冷”，為控制噴咀出口的氣體與膨脹機端密封氣之間的壓 力差維持在0.05MPa左右，特設(shè)置一精密減壓閥，增壓機端的密 封套內(nèi)充入0.5MPa壓力的密封氣（干燥空氣）。離心增壓機增壓機由進(jìn)氣室、葉輪、無葉擴壓器、蝸殼組

3、成，其葉輪與 膨脹機葉輪置于同一軸上，二者轉(zhuǎn)速相同，由膨脹機葉輪發(fā)出的 機械功驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，氣體進(jìn)入葉輪后，被加速、增壓，進(jìn)入無葉 擴壓器之后，又進(jìn)一步減速增壓，最后匯集于蝸殼排出機外，經(jīng) 冷卻降溫后進(jìn)入板式換熱器，再進(jìn)入膨脹機。供油系統(tǒng)該供油系統(tǒng)由單獨的系統(tǒng)組成，主要包括油箱、三螺桿油泵、 油冷卻器、溫控閥、囊式蓄能器等。潤滑油進(jìn)入油泵升壓后進(jìn)入 油冷卻器和切換式油過濾器，再分別進(jìn)入各軸承，最后由機身內(nèi) 腔匯入回油管回到油箱，另外設(shè)置了一蓄能器，在油泵啟動后自 動充油，用于油壓降低或油泵停轉(zhuǎn)后，機組聯(lián)鎖停車時能繼續(xù)供 油一段時間（約 1 分鐘），確保軸承的安全。潤滑油采用 N32 透平油，為保

4、證油的品質(zhì)，在開始運轉(zhuǎn)300 小時后要進(jìn)行一次換油，以后在油過濾器清潔的前提下每年至少 換一次油，只有在經(jīng)過檢查確認(rèn)油的特性良好的前提下，才可延 長換油時間。5. 緊急切斷閥在膨脹機進(jìn)口處設(shè)臵了一個緊急切斷閥，當(dāng)機組處于危險狀 態(tài)時，根據(jù)各危險點發(fā)出的聯(lián)鎖信號，此閥能在很短時間內(nèi)關(guān)閉， 從而切斷氣源，使其快速停車，起到安全保護(hù)作用。在危急情況下，膨脹機儀控系統(tǒng)聯(lián)鎖即切斷電磁閥電源，使 緊急斷閥快速關(guān)閉與此同時增壓機回流閥自動全開。6.增壓機后冷卻器為了將增壓機出口高溫氣體冷卻以達(dá)到空分流程的要求，設(shè) 臵了其冷卻器，用冷卻水進(jìn)行冷卻，調(diào)節(jié)進(jìn)水量可以達(dá)到調(diào)節(jié)出 口氣體溫度的目的，冷卻器工況的控制根

5、據(jù)其技術(shù)參數(shù)和流程需 要來進(jìn)行。6.增壓機回流閥設(shè)臵該閥有以下三個用途：壓力調(diào)節(jié)：根據(jù)空分流程的要求，一般希望增壓機出口 壓力保持恒定，閥的開大或關(guān)小，可使壓力降低或升高，該閥在 儀控系統(tǒng)自動控制下則可達(dá)到壓力恒定的目的。防喘振：增壓機在一定的進(jìn)口流量和轉(zhuǎn)速下，當(dāng)進(jìn)口流 量小到一定數(shù)值時，機器會發(fā)生喘振，此時壓力會大幅度波動， 并發(fā)出強烈的“喘氣”聲響和振動，將引起機器損壞，為防止這 種情況出現(xiàn)，該閥會在進(jìn)口流量小到一定數(shù)值時自動打開。所給 定的防喘振流量是根據(jù)進(jìn)口壓力，進(jìn)口溫度，轉(zhuǎn)速均為額定值的 情況，當(dāng)這些條件不同時，對防喘振流量值應(yīng)予修正。開大回流閥：可增加增壓機的負(fù)荷使膨脹機減速7.維

6、護(hù)說明7.1 噴咀：只要供應(yīng)的氣體是清潔的，即使噴咀葉片的光澤 變暗，也不會影響效率，但如氣體中含有較大的即使少量的固體 顆?；蚨趸籍a(chǎn)生的液滴時，就會產(chǎn)生噴咀葉片的磨蝕，嚴(yán)重 時會出現(xiàn)凹坑，這樣就會使效率明顯下降，這時就應(yīng)更換噴咀。 在裝臵啟動期間，最容易產(chǎn)生磨蝕。因此裝臵操作時要特別注意。7.2 膨脹機葉輪：與噴咀葉片相同的原因，也可能造成對葉 片進(jìn)口邊磨蝕，如果磨蝕嚴(yán)重甚至出現(xiàn)凹坑時應(yīng)更換工作輪。7.3膨脹機與增壓機葉輪密封蓋易遭輕微磨損。如磨損嚴(yán)重， 就必須更換，其裝配間隙見圖。7.4 軸密封套：軸密封套在運行時孔也會產(chǎn)生輕微磨損。如 磨損嚴(yán)重，就應(yīng)調(diào)換軸密封，因為過度磨損會使軸承溫度降低并 增加漏氣損失。軸密封的徑向間隙為00.04mm當(dāng)增大到0.1就 應(yīng)予以調(diào)換。軸承：軸承型面是精心設(shè)計并通過機械加工而保證的。因此 其內(nèi)孔和止推面都不允許進(jìn)行任意修正，如果發(fā)現(xiàn)由于暫時超負(fù) 荷或潤滑不良而引起軸承損傷，就應(yīng)更換軸承。增壓機葉輪：如供應(yīng)的氣體不干凈將引起增壓機葉片的 磨蝕，以致破壞平衡，這種情況與膨脹機葉輪動平衡破壞相類似。 需要說明的是，無論是膨脹機葉輪、增壓機葉輪或其它零部件需 要更換時，必須更換整個轉(zhuǎn)子而不能單獨更換葉輪或其它零部 件。油冷卻器，一般一年進(jìn)行一