CN104847415B - 一种轴流式液力透平装置 - Google Patents
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Abstract
一种轴流式液力透平装置，它涉及能量回收技术领域，轴承体设置在泵体的上端，且轴承体与泵体之间通过螺栓连接，泵体侧面有一个垂直于轴线的进口，下面有一个轴向的出口，泵体的出口段被包围在筒体中心，出口段最上端设置有一个凸台，液力透平的轴穿设在泵体的中心，且轴套接在轴承内，轴承的下方设有迷宫式油封，迷宫式油封底部的轴承端盖通过螺钉与轴承体连接，设置在轴下端的轴流式转轮设置在泵体的中心，并由轴头螺母紧固在轴上，轴流式转轮内设有键。它实现大流量、低压差、回收功率在0.2‑25KW的液体能量回收。
Description
技术领域：
本发明涉及能量回收技术领域，具体涉及一种轴流式液力透平装置。
背景技术：
在炼油、化肥等石油化工工业，气体净化设备、海水淡化装置、炼钢高炉及其他高塔冷却装置等工艺过程中，有大量液体余压能量，通过减压阀降压至低压造成了能源的浪费，液力透平可回收这些高压液体的余压能量，将液体的压力能转换为透平的机械能，达到节能减排的目的。目前，对于高压差、小流量特点的液体能量回收，主要采用径流式液力透平，其回收功率都在25KW以上，应用径流式液力透平回收液体能量的技术与专利已较多。对于大流量、低压差、回收功率在0.2-25KW的液体能量回收，可采用轴流式液力透平，目前我国还没有关于轴流式液力透平专利的报道。
发明内容：
本发明的目的是提供一种轴流式液力透平装置，它可以实现大流量、低压差、回收功率在0.2-25KW的液体能量回收。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它由泵体、轴头螺母、轴流式转轮、键、轴套、机械密封、螺栓、O型密封圈、挡水圈、螺钉、轴承端盖、迷宫式油封、轴承、轴、轴承体组成；轴承体设置在泵体的上端，且轴承体与泵体之间通过螺栓连接，泵体侧面有一个垂直于轴线的进口，下面有一个轴向的出口，泵体的出口段被包围在筒体中心，出口段最上端设置有一个凸台，液力透平的轴穿设在泵体的中心，且轴套接在轴承内，轴承的下方设有迷宫式油封，迷宫式油封底部的轴承端盖通过螺钉与轴承体连接，轴的下方设有挡水圈，轴套套设在轴的外壁，O型密封圈镶嵌在轴套内，轴套的外壁设有机械密封，设置在轴下端的轴流式转轮设置在泵体的中心，并由轴头螺母紧固在轴上，轴流式转轮内设有键。
作为优选，所述的泵体下面有一个轴向的出口，泵体的出口段被包围在筒体中心，出口段最上端设置有一个凸台，该凸台可抑制流体进入轴流式转轮时的漩涡，泵体出口为扩散型，减小流动损失。
作为优选，所述的轴流式转轮由轮毂和叶片组成，轮毂为柱体结构，叶片为空间扭曲叶片，均布在轮毂上。
作为优选，所述的轴头螺母旋向与轴相反，且外形为流线型，以减小该处的水力损失。
作为优选，所述的轴流式转轮与泵体在半径方向有2-4mm的间隙，防止液力透平运转过程中发生卡死现象。
作为优选，所述的轴承体上开有操作孔，方便轴流式液力透平的装配以及机械密封的维护
作为优选，所述的机械密封实现液力透平工作腔的介质密封。
本发明工作原理：采用立式结构，由转子部件、泵体、轴承体和密封组成。转子部件穿过泵体中心布置，包括主轴、主轴下端实现能量转换的轴流式转轮、主轴上端的轴承部件；泵体包括一个位于侧面垂直轴线的进口和一个轴向的出口，轴承体位于泵体上面，与泵体采用螺栓连接，转子部件与泵体之间安装机械密封。
由上述技术方案可知，余压液体从透平进口进入泵体，经过轴流式转轮，驱动其旋转，轴流式转轮带动轴旋转，将液体余压能量转换为转子的旋转机械能，从而实现了液体余压能量回收。本发明针对大流量、低压差、回收功率在0.2-25KW的液体能量回收，结构简单，独特新颖，成本低廉，同时，安装与维修方便，液力透平输出端可直接与发电机相连，也可以直接驱动泵或风机等工作机。
本发明具有以下有益效果：实现大流量、低压差、回收功率在0.2-25KW的液体能量回收。
附图说明：
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式：
参看图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含由泵体1、轴头螺母2、轴流式转轮3、键4、轴套5、机械密封6、螺栓7、O型密封圈8、挡水圈9、螺钉10、轴承端盖11、迷宫式油封12、轴承13、轴14、轴承体15组成；轴承体15设置在泵体1的上端，且轴承体15与泵体之间通过螺栓7连接，泵体1侧面有一个垂直于轴线的进口，下面有一个轴向的出口，泵体1的出口段被包围在筒体中心，出口段最上端设置有一个凸台，液力透平的轴14穿设在泵体1的中心，且轴14套接在轴承13内，轴承13的下方设有迷宫式油封12，迷宫式油封12底部的轴承端盖11通过螺钉10与轴承体15连接，轴14的下方设有挡水圈9，轴套5套设在轴14的外壁，O型密封圈8镶嵌在轴套5内，轴套5的外壁设有机械密封6，设置在轴14下端的轴流式转轮3设置在泵体1的中心，并由轴头螺母2紧固在轴14上，轴流式转轮3内设有键4。
所述的泵体1下面有一个轴向的出口，泵体1的出口段被包围在筒体中心，出口段最上端设置有一个凸台，该凸台可抑制流体进入轴流式转轮3时的漩涡，泵体1出口为扩散型，减小流动损失。所述的轴流式转轮3由轮毂和叶片组成，轮毂为柱体结构，叶片为空间扭曲叶片，均布在轮毂上。所述的轴头螺母2旋向与轴14相反，且外形为流线型，以减小该处的水力损失。所述的轴流式转轮3与泵体1在半径方向有2-4mm的间隙，防止液力透平运转过程中发生卡死现象。所述的轴承体15上开有操作孔，方便轴流式液力透平的装配以及机械密封6的维护。所述的机械密封6实现液力透平工作腔的介质密封。
本具体实施方式工作原理：采用立式结构，由转子部件、泵体、轴承体和密封组成。转子部件穿过泵体中心布置，包括主轴、主轴下端实现能量转换的轴流式转轮、主轴上端的轴承部件；泵体包括一个位于侧面垂直轴线的进口和一个轴向的出口，轴承体位于泵体上面，与泵体采用螺栓连接，转子部件与泵体之间安装机械密封。
由上述技术方案可知，余压液体从透平进口进入泵体，经过轴流式转轮，驱动其旋转，轴流式转轮带动轴旋转，将液体余压能量转换为转子的旋转机械能，从而实现了液体余压能量回收。本发明针对大流量、低压差、回收功率在0.2-25KW的液体能量回收，结构简单，独特新颖，成本低廉，同时，安装与维修方便，液力透平输出端可直接与发电机相连，也可以直接驱动泵或风机等工作机。
本具体实施方式所述的轴流式液力透平的具体工作过程为：
余压液体从液力透平进口进入泵体1，经过轴流式转轮3，驱动其旋转，轴流式转轮3带动轴14旋转，将液体余压能量转换为转子的旋转机械能。从液力透平输出的机械能可连接发电机发电，或者直接驱动泵或风机等工作机工作。从轴流式转轮3流出的低压流体经泵体1的出口流出，从而实现了液体余压能量回收。
本具体实施方式可以实现大流量、低压差、回收功率在0.2-25KW的液体能量回收。
Claims (5)
1.一种轴流式液力透平装置，其特征在于它由泵体(1)、轴头螺母(2)、轴流式转轮(3)、键(4)、轴套(5)、机械密封(6)、螺栓(7)、O型密封圈(8)、挡水圈(9)、螺钉(10)、轴承端盖(11)、迷宫式油封(12)、轴承(13)、轴(14)、轴承体(15)组成；轴承体(15)设置在泵体(1)的上端，且轴承体(15)与泵体之间通过螺栓(7)连接，泵体(1)侧面有一个垂直于轴线的进口，下面有一个轴向的出口，泵体(1)的出口段被包围在筒体中心，出口段最上端设置有一个凸台，液力透平的轴(14)穿设在泵体(1)的中心，且轴(14)套接在轴承(13)内，轴承(13)的下方设有迷宫式油封(12)，迷宫式油封(12)底部的轴承端盖(11)通过螺钉(10)与轴承体(15)连接，轴(14)的下方设有挡水圈(9)，轴套(5)套设在轴(14)的外壁，O型密封圈(8)镶嵌在轴套(5)内，轴套(5)的外壁设有机械密封(6)，设置在轴(14)下端的轴流式转轮(3)设置在泵体(1)的中心，并由轴头螺母(2)紧固在轴(14)上，轴流式转轮(3)内设有键(4)。
2.根据权利要求1所述的一种轴流式液力透平装置，其特征在于所述的轴流式转轮(3)由轮毂和叶片组成，轮毂为柱体结构，叶片为空间扭曲叶片，均布在轮毂上。
3.根据权利要求1所述的一种轴流式液力透平装置，其特征在于所述的轴头螺母(2)旋向与轴(14)的旋转方向相反，且外形为流线型。
4.根据权利要求1所述的一种轴流式液力透平装置，其特征在于所述的轴流式转轮(3)与泵体(1)在半径方向有2-4mm的间隙。
5.根据权利要求1所述的一种轴流式液力透平装置，其特征在于所述的轴承体(15)上开有操作孔。
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