CN106640204B - 一种并流向心式有机工质发电膨胀机及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种并流向心式有机工质发电膨胀机及其安装方法，属于低温余热回收发电技术领域。它包括进气壳，进气壳上安装有并列的第一排气壳、第二排气壳，还包括固定有涡轮的主轴，涡轮的两端分别与第一排气壳、第二排气壳之间设有第一篦齿密封、第二篦齿密封，用于对有机工质进行轴向密封，第一排气壳上设有密封盖板，用于对经过第一篦齿密封的有机工质进行密封，第二排气壳上设有与主轴配合的接触式机械密封，用于对经过第二篦齿密封的有机工质进行密封。本发明采用轴向装配，未对壳体及其内部零件进行上下剖分，避免了径向装配中因中分面变形而引起的工质泄露，具有更好的密封效果，实现了有机工质的零泄漏。

Description

一种并流向心式有机工质发电膨胀机及其安装方法
技术领域
本发明属于低温余热回收发电技术领域，涉及一种并流向心式有机工质发电膨胀机及其安装方法。
背景技术
目前国内大量的工业过程产生的低温余热不能被有效的回收利用，这不仅浪费了能源，还使得热污染成为了严重的环境问题。因此如何有效的利用低温余热成为了节能减排的突破口。有机朗肯循环(ORC)很好的解决了这个问题，它利用有机工质将低温余热回收后进行发电。不仅减少了常规能源利用过程的CO2、NOx、SO2的排放，而且提高了能源的总利用率。有机朗肯循环中利用的有机工质价格昂贵、有毒性、对环境有危害，不能对外泄漏。膨胀机是有机郎肯循环中重要的组成部分。
现有的有机工质发电膨胀机，其内部结构较复杂，效率较低，不能完全隔绝有机工质的泄漏，且现有的有机工质发电膨胀机多为径向装配，但是径向装配中容易因中分面变形而引起工质泄漏，而且径向装配在上下壳体装配时无法采用密封圈只能在中分面上涂密封胶对有机工质进行密封，这不仅加大了机组的拆装难度，也不能保证很好的密封效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种零泄漏的并流向心式有机工质发电膨胀机及其安装方法。
本发明的目的是这样实现的：一种并流向心式有机工质发电膨胀机，包括进气壳，所述进气壳上安装有并列的第一排气壳、第二排气壳，还包括固定有涡轮的主轴，主轴的一端通过安装在第一排气壳上的第一轴承支撑，主轴的另一端通过安装在第二排气壳上的第二轴承支撑，所述进气壳的输出端固定有用于调节气流方向和速度的第一喷嘴环、第二喷嘴环，所述第一喷嘴环上固定有与涡轮形成第一流道的第一叶轮罩壳，第一流道与第一排气壳的内腔连通，所述第二喷嘴环上固定有与涡轮形成第二流道的第二叶轮罩壳，第二流道与第二排气壳的内腔连通，所述涡轮的两端分别与第一排气壳、第二排气壳之间设有第一篦齿密封、第二篦齿密封，用于对有机工质进行轴向密封，所述第一排气壳上设有密封盖板，用于对经过第一篦齿密封的有机工质进行密封，所述第二排气壳上设有与主轴配合的接触式机械密封，用于对经过第二篦齿密封的有机工质进行密封。
优选地，所述第一叶轮罩壳与第一排气壳的输入端之间、第二叶轮罩壳与第二排气壳的输入端之间均为间隙配合，所述进气壳的侧壁与第一排气壳的侧壁形成第一密封腔体，用于对第一叶轮罩壳与第一排气壳的输入端之间的间隙进行密封，所述进气壳的侧壁与第二排气壳的侧壁形成第二密封腔体，用于对第二叶轮罩壳与第二排气壳的输入端之间的间隙进行密封。
优选地，所述进气壳与第一排气壳之间设有第一O型密封圈，用于密封第一密封腔体，所述进气壳与第二排气壳之间设有第二O型密封圈，用于密封第二密封腔体。
优选地，所述第二轴承位于第二篦齿密封与接触式机械密封之间。
上述并流向心式有机工质发电膨胀机的安装方法，第一步，在进气壳的输出端固定安装第一喷嘴环，在第一喷嘴环上固定安装第一叶轮罩壳，然后在第一排气壳上安装第一篦齿密封；第二步，通过起吊工装将安装有涡轮的主轴安装在进气壳中，到位后通过锁轴工装将主轴锁稳；第三步，在进气壳的输出端固定安装第二喷嘴环，在第二喷嘴环上固定安装第二叶轮罩壳，然后在第二排气壳上安装第二篦齿密封；第四步，取掉起吊工装和锁轴工装，并将第一轴承和第二轴承安装到位；第五步，将密封盖板和接触式机械密封安装到位。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明中第一排气壳、第二排气壳并列安装在进气壳的两侧使整个膨胀机结构更加紧凑；第一喷嘴环上固定有第一叶轮罩壳与涡轮形成第一流道，第一流道与第一排气壳的内腔连通，第二喷嘴环上固定有第二叶轮罩壳与涡轮形成第二流道，第二流道与第二排气壳的内腔连通，通过第一喷嘴环、第二喷嘴环对有机工质进行分流，实现了小轮径、高流量的技术特点，进而提高了发电机组的发电效率；涡轮的两端分别与第一排气壳、第二排气壳之间设有第一篦齿密封、第二篦齿密封，用于对有机工质进行轴向密封，第一排气壳上设有密封盖板，用于对经过第一篦齿密封的有机工质进行密封，所述第二排气壳上设有接触式机械密封与主轴配合，用于对经过第二篦齿密封的有机工质进行密封，对有机工质进行了两次密封，保证了有机工质的零泄漏；此外，本发明并流向心式有机工质发电膨胀机采用轴向装配，未对壳体及其内部零件进行上下剖分，避免了径向装配中因中分面变形而引起的工质泄露，具有更好的密封效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记
附图中，1为进气壳，2为第一排气壳，3为第二排气壳，4为涡轮，5为主轴，6为第一轴承，7为第二轴承，8为第一喷嘴环，9为第二喷嘴环，10为第一叶轮罩壳，11为第一流道，12为第二叶轮罩壳，13为第二流道,14为第一篦齿密封，15为第二篦齿密封,16为密封盖板,17为接触式机械密封,18为第一密封腔体,19为第二密封腔体,20为第一O型密封圈,21为第二O型密封圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
参见图1，并流向心式有机工质发电膨胀机的一种实施例，包括进气壳1，进气壳1上安装有并列的第一排气壳2、第二排气壳3，还包括固定有涡轮4的主轴5，主轴5的一端通过安装在第一排气壳2上的第一轴承6支撑，主轴5的另一端通过安装在第二排气壳3上的第二轴承7支撑，进气壳1的输出端固定有用于调节气流方向和速度的第一喷嘴环8、第二喷嘴环9，第一喷嘴环8上固定有与涡轮4形成第一流道11的第一叶轮罩壳10，第一流道11与第一排气壳2的内腔连通，第二喷嘴环9上固定有与涡轮4形成第二流道13的第二叶轮罩壳12，第二流道13与第二排气壳3的内腔连通，涡轮4的两端分别与第一排气壳2、第二排气壳3之间设有第一篦齿密封14、第二篦齿密封15，用于对有机工质进行轴向密封，第一排气壳2上设有密封盖板16，用于对经过第一篦齿密封14的有机工质进行密封，第二排气壳3上设有与主轴5配合的接触式机械密封17，用于对经过第二篦齿密封15的有机工质进行密封。
第一叶轮罩壳10与第一排气壳2的输入端之间、第二叶轮罩壳12与第二排气壳3的输入端之间均为间隙配合，进气壳1的侧壁与第一排气壳2的侧壁形成第一密封腔体18，用于对第一叶轮罩壳10与第一排气壳2的输入端之间的间隙进行密封，进气壳1的侧壁与第二排气壳3的侧壁形成第二密封腔体19，用于对第二叶轮罩壳12与第二排气壳3的输入端之间的间隙进行密封。
进气壳1与第一排气壳2之间设有第一O型密封圈20，用于密封第一密封腔体18，进气壳1与第二排气壳3之间设有第二O型密封圈21，用于密封第二密封腔体19。有效的防止了有机工质的径向泄漏。
第二轴承7位于第二篦齿密封15与接触式机械密封17之间。接触式机械密封17设于第二轴承7的外侧，实现了更好的密封效果。
上述并流向心式有机工质发电膨胀机的安装方法，第一步，在进气壳1的输出端固定安装第一喷嘴环8，在第一喷嘴环8上固定安装第一叶轮罩壳10，然后在第一排气壳2上安装第一篦齿密封14；第二步，通过起吊工装将安装有涡轮4的主轴5安装在进气壳1中，到位后通过锁轴工装将主轴5锁稳；第三步，在进气壳1的输出端固定安装第二喷嘴环9，在第二喷嘴环9上固定安装第二叶轮罩壳12，然后在第二排气壳3上安装第二篦齿密封15；第四步，取掉起吊工装和锁轴工装，并将第一轴承6和第二轴承7安装到位；第五步，将密封盖板16和接触式机械密封17安装到位。
工作过程如下：
有机工质从进气壳11进入，经第一喷嘴环8和第二喷嘴环9分别进入第一流道11、第二流道13，进行分流，未从第一流道11进入第一排气壳2的有机工质首先通过第一篦齿密封14进行密封，经过第一篦齿密封14的有机工质通过密封盖板16进一步密封，未从第二流道13进入第二排气壳3的有机工质首先通过第二篦齿密封15进行密封，经过第二篦齿密封15的有机工质通过接触式机械密封17进一步密封，且进气壳1的侧壁与第一排气壳2的侧壁形成第一密封腔体18体，对第一叶轮罩壳10与第一排气壳2的输入端之间的间隙进行密封，进气壳1的侧壁与第二排气壳3的侧壁形成第二密封腔体19，对第二叶轮罩壳12与第二排气壳3的输入端之间的间隙进行密封，实现了有机工质的零泄漏。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种并流向心式有机工质发电膨胀机，其特征在于：包括进气壳，所述进气壳上安装有并列的第一排气壳、第二排气壳，还包括固定有涡轮的主轴，主轴的一端通过安装在第一排气壳上的第一轴承支撑，主轴的另一端通过安装在第二排气壳上的第二轴承支撑，所述进气壳的输出端固定有用于调节气流方向和速度的第一喷嘴环、第二喷嘴环，所述第一喷嘴环上固定有与涡轮形成第一流道的第一叶轮罩壳，第一流道与第一排气壳的内腔连通，所述第二喷嘴环上固定有与涡轮形成第二流道的第二叶轮罩壳，第二流道与第二排气壳的内腔连通，所述涡轮的两端分别与第一排气壳、第二排气壳之间设有第一篦齿密封、第二篦齿密封，用于对有机工质进行轴向密封，所述第一排气壳上设有密封盖板，用于对经过第一篦齿密封的有机工质进行密封，所述第二排气壳上设有与主轴配合的接触式机械密封，用于对经过第二篦齿密封的有机工质进行密封。
2.根据权利要求1所述的并流向心式有机工质发电膨胀机，其特征在于：所述第一叶轮罩壳与第一排气壳的输入端之间、第二叶轮罩壳与第二排气壳的输入端之间均为间隙配合，所述进气壳的侧壁与第一排气壳的侧壁形成第一密封腔体，用于对第一叶轮罩壳与第一排气壳的输入端之间的间隙进行密封，所述进气壳的侧壁与第二排气壳的侧壁形成第二密封腔体，用于对第二叶轮罩壳与第二排气壳的输入端之间的间隙进行密封。
3.根据权利要求2所述的并流向心式有机工质发电膨胀机，其特征在于：所述进气壳与第一排气壳之间设有第一O型密封圈，用于密封第一密封腔体，所述进气壳与第二排气壳之间设有第二O型密封圈，用于密封第二密封腔体。
4.根据权利要求1所述的并流向心式有机工质发电膨胀机，其特征在于：所述第二轴承位于第二篦齿密封与接触式机械密封之间。
5.一种权利要求1至4任一项所述的并流向心式有机工质发电膨胀机的安装方法，其特征在于：第一步，在进气壳的输出端固定安装第一喷嘴环，在第一喷嘴环上固定安装第一叶轮罩壳，然后在第一排气壳上安装第一篦齿密封；第二步，通过起吊工装将安装有涡轮的主轴安装在进气壳中，到位后通过锁轴工装将主轴锁稳；第三步，在进气壳的输出端固定安装第二喷嘴环，在第二喷嘴环上固定安装第二叶轮罩壳，然后在第二排气壳上安装第二篦齿密封；第四步，取掉起吊工装和锁轴工装，并将第一轴承和第二轴承安装到位；第五步，将密封盖板和接触式机械密封安装到位。
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