CN108590778B - 一种轴流式有机工质透平膨胀机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拆装方便且密封更好的轴流式有机工质透平膨胀机。它包括进气壳、排气壳和转子，所述排气壳固定连接在进气壳上，所述进气壳内侧设有喷嘴环座，喷嘴环座的一个侧壁与进气壳的侧壁围合成进气流道，喷嘴环座的另一个侧壁延伸至排气壳内侧并与排气壳的侧壁围合成排气流道，喷嘴环座上设有多级喷嘴环，多级喷嘴环的输入端与进气流道连通，多级喷嘴环的输出端与排气流道连通，所述多级喷嘴环与转子之间设有级间气封，所述喷嘴环座、多级喷嘴环和级间气封均为上下剖分结构，所述转子的一端通过第一轴承安装在进气壳上，所述转子的另一端通过第二轴承安装在排气壳上。

Description

一种轴流式有机工质透平膨胀机
技术领域
本发明属于透平膨胀机技术领域，涉及一种轴流式有机工质透平膨胀机。
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，而膨胀机是有机郎肯循环中重要的组成部分，故在膨胀机的设计中需考虑其气密性。
现有的轴流式有机工质发电膨胀机，比如申请号为“CN201610816646.6”、名称为“一种可换装式轴流膨胀机结构”，申请号为“CN201620519230.3”、名称为“一种有机朗肯循环系统用轴向排气轴流式透平膨胀机”，申请号为“CN201480035318.1”、名称为“轴流膨胀机”的专利，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，且现有的轴流式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，且密封性不是很好。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种拆装方便且密封更好的轴流式有机工质透平膨胀机。
本发明的目的是这样实现的：一种轴流式有机工质透平膨胀机，包括进气壳、排气壳和转子，所述排气壳固定连接在进气壳上，所述进气壳内侧设有喷嘴环座，喷嘴环座的一个侧壁与进气壳的侧壁围合成进气流道，喷嘴环座的另一个侧壁延伸至排气壳内侧并与排气壳的侧壁围合成排气流道，喷嘴环座上设有多级喷嘴环，多级喷嘴环的输入端与进气流道连通，多级喷嘴环的输出端与排气流道连通，所述多级喷嘴环与转子之间设有级间气封，所述喷嘴环座、多级喷嘴环和级间气封均为上下剖分结构，所述转子的一端通过第一轴承安装在进气壳上，所述转子的另一端通过第二轴承安装在排气壳上。
优选地，所述转子的一端与进气壳之间设有第一机械密封，第一机械密封位于第一轴承的内侧，形成对转子的一端的轴向密封，所述转子的另一端与排气壳之间设有第二机械密封，第二机械密封位于第二轴承的内侧，形成对转子的另一端的轴向密封。
优选地，所述进气壳的输出端与多级喷嘴环之间设有气封，形成对转子的径向密封。
优选地，所述多级喷嘴环为依次设置的第一级喷嘴环、第二级喷嘴环和第三级喷嘴环，所述第二级喷嘴环和第三级喷嘴环与转子之间均设有所述级间气封。
优选地，所述喷嘴环座与进气壳之间设有径向密封的第一O型密封圈，所述进气壳与排气壳之间设有轴向密封的第二O密封圈。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明轴流式有机工质透平膨胀机在进气壳内侧设有喷嘴环座，喷嘴环座的一个侧壁与进气壳的侧壁围合成进气流道，喷嘴环座的另一个侧壁延伸至排气壳内侧并与排气壳的侧壁围合成排气流道，喷嘴环座上设有多级喷嘴环，多级喷嘴环的输入端与进气流道连通，多级喷嘴环的输出端与排气流道连通，多级喷嘴环与转子之间设有级间气封，喷嘴环座、多级喷嘴环和级间气封均为上下剖分结构，这样就形成了一种以喷嘴环座、多级喷嘴环和级间气封为内壳、以进气壳和排气壳为外壳的内外壳形式，内壳为上下剖分结构，减轻了安装难度，而外壳没有剖分，简化了机组结构的复杂度，同时提高了机组的气密性；且在转子的一端设有第一机械密封，另一端设有第二机械密封，保证了转子轴向的零泄漏，另外，进气壳的输出端与多级喷嘴环之间设有气封，形成对转子的径向密封，喷嘴环座与进气壳之间设有径向密封的第一O型密封圈，进气壳与排气壳之间设有轴向密封的第二O密封圈，进一步保证了机组的零泄漏。
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为排气壳，3为转子，4为喷嘴环座，5为进气流道，6为排气流道，7为多级喷嘴环，71为第一级喷嘴环，72为第二级喷嘴环，73为第三级喷嘴环，8为级间气封，9为第一轴承，10为第二轴承，11为第一机械密封，12为第二机械密封，13为气封，14为第一O型密封圈，15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，轴流式有机工质透平膨胀机的一种实施例，包括进气壳1、排气壳2和转子3，排气壳2固定连接在进气壳1上，进气壳1内侧设有喷嘴环座4，喷嘴环座4的一个侧壁与进气壳1的侧壁围合成进气流道5，喷嘴环座4的另一个侧壁延伸至排气壳2内侧并与排气壳2的侧壁围合成排气流道6，喷嘴环座4上设有多级喷嘴环7，多级喷嘴环7的输入端与进气流道5连通，多级喷嘴环7的输出端与排气流道6连通，多级喷嘴环7与转子3之间设有级间气封8，喷嘴环座4、多级喷嘴环7和级间气封8均为上下剖分结构，转子3的一端通过第一轴承9安装在进气壳1上，转子3的另一端通过第二轴承10安装在排气壳2上。形成一种以喷嘴环座4、多级喷嘴环7和级间气封8为内壳、以进气壳1和排气壳2为外壳的内外壳形式，内壳为上下剖分结构，减轻了安装难度，而外壳没有剖分，简化了机组结构的复杂度，同时提高了机组的气密性。
转子3的一端与进气壳1之间设有第一机械密封11，第一机械密封11位于第一轴承9的内侧，形成对转子3的一端的轴向密封，转子3的另一端与排气壳2之间设有第二机械密封12，第二机械密封12位于第二轴承10的内侧，形成对转子3的另一端的轴向密封。
进气壳1的输出端与多级喷嘴环7之间设有气封13，形成对转子3的径向密封。
多级喷嘴环7为依次设置的第一级喷嘴环71、第二级喷嘴环72和第三级喷嘴环73，第二级喷嘴环72和第三级喷嘴环73与转子3之间均设有级间气封8。
喷嘴环座4与进气壳1之间设有径向密封的第一O型密封圈14，进气壳1与排气壳2之间设有轴向密封的第二O密封圈15。
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)

1.一种轴流式有机工质透平膨胀机，包括进气壳、排气壳和转子，其特征在于：所述排气壳固定连接在进气壳上，所述进气壳内侧设有喷嘴环座，喷嘴环座的一个侧壁与进气壳的侧壁围合成进气流道，喷嘴环座的另一个侧壁延伸至排气壳内侧并与排气壳的侧壁围合成排气流道，喷嘴环座上设有多级喷嘴环，多级喷嘴环的输入端与进气流道连通，多级喷嘴环的输出端与排气流道连通，所述多级喷嘴环与转子之间设有级间气封，所述喷嘴环座、多级喷嘴环和级间气封均为上下剖分结构，所述转子的一端通过第一轴承安装在进气壳上，所述转子的另一端通过第二轴承安装在排气壳上。
2.根据权利要求1所述的轴流式有机工质透平膨胀机，其特征在于：所述转子的一端与进气壳之间设有第一机械密封，第一机械密封位于第一轴承的内侧，形成对转子的一端的轴向密封，所述转子的另一端与排气壳之间设有第二机械密封，第二机械密封位于第二轴承的内侧，形成对转子的另一端的轴向密封。
3.根据权利要求1或2所述的轴流式有机工质透平膨胀机，其特征在于：所述进气壳的输出端与多级喷嘴环之间设有气封，形成对转子的径向密封。
4.根据权利要求3所述的轴流式有机工质透平膨胀机，其特征在于：所述多级喷嘴环为依次设置的第一级喷嘴环、第二级喷嘴环和第三级喷嘴环，所述第二级喷嘴环和第三级喷嘴环与转子之间均设有所述级间气封。
5.根据权利要求3所述的轴流式有机工质透平膨胀机，其特征在于：所述喷嘴环座与进气壳之间设有径向密封的第一O型密封圈，所述进气壳与排气壳之间设有轴向密封的第二O密封圈。
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