SE531038C2 - Screw rotor machine, energy conversion system and method of energy conversion - Google Patents
Screw rotor machine, energy conversion system and method of energy conversionInfo
- Publication number
- SE531038C2 SE531038C2 SE0700819A SE0700819A SE531038C2 SE 531038 C2 SE531038 C2 SE 531038C2 SE 0700819 A SE0700819 A SE 0700819A SE 0700819 A SE0700819 A SE 0700819A SE 531038 C2 SE531038 C2 SE 531038C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- expander
- oil
- line
- working medium
- screw rotor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/12—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F01C1/14—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F01C1/16—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/04—Lubrication
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
- F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
- F04C29/021—Control systems for the circulation of the lubricant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
- F04C29/025—Lubrication; Lubricant separation using a lubricant pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/50—Bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
53% 038 2 För lägre effektnivåer har därför använts en skruvexpander i stället för en turbin, varvid skruvexpandem norrnalt är försedd med oljeinsprutning, dvs. olja sprutas in i expanderns arbetsrum för att kyla, täta och smörja. 53% 038 2 For lower power levels, a screw expander has therefore been used instead of a turbine, whereby the screw expander is provided with oil injection in the north, ie. oil is injected into the expander's workroom to cool, seal and lubricate.
En oljeinsprutad skruvexpander uppvisar utmärkt verkningsgrad,- men har några nackdelar.An oil-injected screw expander shows excellent efficiency, - but has some disadvantages.
En nackdel är att oljan måste avskiljas nedströms expansionen. Detta in- nebär att trycket på arbetsmediet då är lågt och volymflödet därmed högt. Efter- som oljeavskiljning är beroende av låg strömningshastighet blir oljeavskiljaren där- med opraktiskt stor och orimligt dyr.A disadvantage is that the oil must be separated downstream of the expansion. This means that the pressure on the working medium is then low and the volume fl is therefore high. Since oil separation is dependent on a low flow rate, the oil separator thus becomes impractically large and unreasonably expensive.
En annan nackdel är att de typer av oljeavskiljare som finns på marknaden inte kan avskilja 100 % av alla olja. Det innebär att en viss mängd olja passerar avskiljaren och hamnar i värrneväxlama där den allvarligt nedsätter verkningsgra- den.Another disadvantage is that the types of oil separators available on the market cannot separate 100% of all oil. This means that a certain amount of oil passes the separator and ends up in the heat exchangers where it seriously reduces the efficiency.
Som altemativ tiil oljeinsprutad skruvexpander skulle man teoretiskt kunna överväga att använda den teknik som används i oljefria skruvkompressorer för luft med intema axeltätningar mellan arbetskammare och lager. Emellertid är det prak- tiskt omöjligt att få dessa tätningar helt täta, varför man då väljer att släppa ut läckageluften i atmosfären. Detta kan dock inte tillåtas i en stängd ORC-process.As an alternative to oil-injected screw expander, one could theoretically consider using the technology used in oil-free screw compressors for air with internal shaft seals between work chambers and bearings. However, it is practically impossible to get these seals completely sealed, which is why you then choose to release the leaking air into the atmosphere. However, this cannot be allowed in a closed ORC process.
Dessutom är de inre läckagen extra svåra att hantera vid stillestånd i ett trycksatt system där kondensatíon uppträder mot kalla ytor. Följden skulle då bli en succes- siv uppblandning av olja och arbetsmedium, avtagande viskositet och dänned till- förlitlighetsproblem. Ändamålet med föreliggande uppfinningar mot denna bakgrund att möj- liggöra energiomvandling medelst en ORC-process vid förhållandevis låga effekt- nivåer med förbättrad prestanda, ökad tillförlitlighet och med undanröjande av de nackdelar som är förknippade med hittills känd teknik inom området. 20 53% G38 Redggörelse för uggfinningen Det uppställda ändamålet har ur uppfinningens första aspekt emåtts ge- nom att en skruvrotormaskin av det inledningsvis angivna slaget uppvisar de spe- ciella särdragen att lagerkammaren förutom att kommunicera med arbetsrummet även kommunicerar med en oljetillförselledning och en dräneringsledning, vilken dräneringsledning är förbunden med ett tryck som är lägre än det lägsta trycket i maskinens arbetsrum när det är öppet mot utloppet.In addition, the internal leaks are extra difficult to handle when stationary in a pressurized system where condensation occurs against cold surfaces. The result would then be a gradual mixing of oil and working medium, decreasing viscosity and thus reliability problems. The object of the present inventions against this background is to enable energy conversion by means of an ORC process at relatively low power levels with improved performance, increased reliability and with elimination of the disadvantages associated with hitherto known technology in the field. 53 53 G38 Description of the installation The object set out has been achieved from the first aspect of the invention in that a screw rotor machine of the type initially indicated has the special features that the storage chamber in addition to communicating with the workroom also communicates with an oil supply line and a drain line. drainage line is connected to a pressure lower than the lowest pressure in the working room of the machine when it is open to the outlet.
Med en sådan skruvmotormaskin utfonnad som en expander åstadkom- mes oljefri expansion samtidigt som lagren blir tillförlitligt oljesmorda. Därmed möj- liggörs att utnyttja densamma som drivande enhet-i en ORC-process, varvid upp- nås kostnadseffektivitet även vid lägre effekter än vid de där turbiner är ett prak- tiskt möjligt alternativ.With such a screw motor machine designed as an expander, oil-free expansion is achieved while the bearings are reliably oil-lubricated. This makes it possible to utilize the same as a driving unit in an ORC process, whereby cost efficiency is achieved even at lower effects than with those where turbines are a practically possible alternative.
Sålunda behövs ingen oljeavskiljare i huvudgasflödet.Thus, no oil separator is needed in the main gas flow.
De fördelar som vinnes med en skruvrotormaskin enligt uppfinningen är speciellt värdefulla då den utnyttjas i en ORC-process. Dess fördelar är naturligtvis av intresse även då maskinen används som expanderi andra sammanhang där liknande betingelser kan uppträda. Detsamma gäller även då maskinen arbetar som kompressor.The advantages gained with a screw rotor machine according to the invention are especially valuable when it is used in an ORC process. Its advantages are of course of interest even when the machine is used as an expander in other contexts where similar conditions may occur. The same applies when the machine works as a compressor.
Enligt en föredragen utföringsform av den uppfunna skruvrotorrnaskinen är en oljeavskiljare är anordnad i dräneringsledningen för avskiljning av olja från ge- nom dräneringsledningen strömmande medium. Därigenom elimineras risken för olja i ORC-kretsens värmeväxiare helt och hållet.According to a preferred embodiment of the invented screw rotor machine, an oil separator is arranged in the drainage line for separating oil from medium flowing through the drainage line. This completely eliminates the risk of oil in the ORC circuit's heat exchanger.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsfonn är oljeavskiljaren via en olje- pump ansluten till oljetillförselledningen. 20 531 038 4 Därmed säkerställas på ett enkelt sätt att lagersmörjningen åstadkommas med en sluten oljekrets, vilket eliminerar behovet av kontinuerlig tillförsel av olja, och någon spillolja behövs ej tas om hand.According to a further preferred embodiment, the oil separator is connected to the oil supply line via an oil pump. 20 531 038 4 This ensures in a simple way that the bearing lubrication is achieved with a closed oil circuit, which eliminates the need for a continuous supply of oil, and no waste oil needs to be taken care of.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn är oljeavskiljaren via en led- ning för arbetsmedium ansluten till en evakueringspump.According to another preferred embodiment, the oil separator is connected to an evacuation pump via a line for working medium.
Därmed uppnås att säkerställa nödvändig tryckdifferens på ett enkelt sätt.This achieves the necessary pressure difference in a simple way.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är oljeavskiljaren genom en förbindelseledning för arbetsmedium ansluten till en med skruvrotorexpanderns ut- loppsöppning förbunden ledning.According to a further preferred embodiment, the oil separator is connected via a connecting line for working medium to a line connected to the outlet opening of the screw rotor expander.
Detta är en utföringsforrn som är speciellt fördelaktig att använda då ma- skinen utnyttjas som expander. Då trycket i nämnda ledning är lägre än nämnda tryck i arbetskammaren p.g.a. de strypförluster som uppträder i utloppet erhålles med denna utföringsform automatiskt att det angivna tryckförhållandet uppnås. Yt- terligare en fördel är att det genom lagerkammaren strömmande arbetsmediet återförs till arbetsmediets huvudflöde. detta är speciellt värdefullt då expandern in- går i en ORC-process eftersom det då är angeläget att undvika utsläpp till omgiv- ningen av arbetsmedium. Man eliminerar även behovet av att tillföra ytterligare ar- betsmedium.This is an embodiment that is particularly advantageous to use when the machine is used as an expander. When the pressure in said line is lower than said pressure in the working chamber due to the throttling losses that occur in the outlet are obtained with this embodiment automatically that the specified pressure ratio is reached. Another advantage is that the working medium flowing through the storage chamber is returned to the main flow of the working medium. this is especially valuable as the expander is part of an ORC process because it is then important to avoid emissions to the environment of working medium. It also eliminates the need to add additional working medium.
Det uppställda ändamålet har ur uppfinningens andra aspekt emátts ge- nom att ett energiomvandlingssystem av det inledningsvis angivna slaget uppvisar det speciella särdraget att expandera är en skruvrotorexpander enligt föreliggande uppfinning.The set purpose has been achieved from the second aspect of the invention in that an energy conversion system of the kind initially indicated has the special feature of expanding is a screw rotor expander according to the present invention.
Med det uppfunna energiomvandlingssystemet tillgodogöra de fördelar som den uppfunna skruvrotonnaskinen uppvisar i ett sammanhang där dessa för- delar är speciellt betydelsefulla. 20 BBQ 03% 5 Därmed möjliggörs kostnadseffektiv och tekniskt ändamålsenlig tillämp- ning av en ORC-process även vid relativt måttliga effektnivåer.With the invented energy conversion system, they take advantage of the advantages that the invented screw rotor machine has in a context where these advantages are particularly significant. 20 BBQ 03% 5 This enables cost-effective and technically appropriate application of an ORC process even at relatively moderate power levels.
Enligt en föredragen utföríngsform av det uppfunna energiomvandlingssy- stemet är dräneringsledningen från lagerkammaren ansluten till systemets krets mellan expandern och pumpen. Därvid sker anslutningen lämpligast mellan ex- pandern och kondensorn.According to a preferred embodiment of the invented energy conversion system, the drainage line from the storage chamber is connected to the system circuit between the expander and the pump. In this case, the connection is most conveniently made between the expander and the condenser.
Enligt uppfinningens tredje aspekt uppnås det uppställda ändamålet ge- nom att ett förfarande av det inledningsvis angivna slaget innefattar de speciella åtgärdema att såsom expander använda en skruvrotorexpander med minst två skruvrotorer, vars åtminstone ena rotor är lagrad i minst ett oljesmort lager, att bringa arbetsmedium att läcka ut till nämnda lager och att leda bort olja- arbetsmedie-blandning från lagret.According to the third aspect of the invention, the object set out is achieved in that a method of the kind initially stated comprises the special measures of using as a expander a screw rotor expander with at least two screw rotors, at least one rotor of which is stored in at least one oil-lubricated bearing, to cause working medium to leak out to said bearing and to divert oil-working medium mixture from the bearing.
Genom det uppfunna förfarandet ernås fördelar av motsvarande slag som emàs med det uppfunna energiomvandlingssystemet och som redogjorts för ovan.The invented method achieves advantages of the same kind as those of the invented energy conversion system and described above.
Enligt en föredragen utföringsform av det uppfunna förfarandet avskiljs olja från nämnda blandning.According to a preferred embodiment of the invented method, oil is separated from said mixture.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform är arbetsmediet en kol-, flu- or- eller kvävebaserad förening.According to a further preferred embodiment, the working medium is a carbon, fluorine or nitrogen based compound.
Genom att således tillämpa förfarandet för det slag av arbetsmedier som normalt kommer ifråga vid en ORC-process utnyttjas fördelama hos det uppfunna förfarandet i ett sammanhang där dessa fördelar är speciellt betydelsefulla.Thus, by applying the method to the kind of working media that is normally considered in an ORC process, the advantages of the invented method are utilized in a context where these advantages are particularly significant.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform tillförs det arbetsmedium som passerat oljeavskiljaren till ledningskretsen mellan expandem och pumpen.According to a further preferred embodiment, the working medium which has passed the oil separator is supplied to the line circuit between the expander and the pump.
Därigenom vinnes liknande fördelar som de som angivits ovan för motsva- rande utföringsforrn av det uppfunna energiomvandlingssystemet. 20 53'i G38 6 Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande beskrivning av ett fördelaktigt utföringsexempel av densamma under hänvisning till medföljande rit- ningsfigurer.Thereby, similar advantages are obtained as those stated above for the corresponding embodiment of the invented energy conversion system. 20 53'i G38 6 The invention is explained in more detail by the following description of an advantageous embodiment of the same with reference to the accompanying drawings.
Kort beskrivning av figurema Figur 1 ar ett schema illustrerande ett energiomvandlingssystem enligt uppfinningen.Brief Description of the Figures Figure 1 is a diagram illustrating an energy conversion system according to the invention.
Figur 2 är en längdsektion genom en skruvexpander enligt uppfinningen.Figure 2 is a longitudinal section through a screw expander according to the invention.
Beskrivning av utföringsexemgel l fig. 1 illustreras ett energíomvandlingssystem enligt uppfinningen. Sy- stemet tillämpar en ORC- process med lämpligt arbetsmedium som t.ex. Rl34a, ammoniak, någon kolväteförening eller koldioxid. Arbetsmedium tillförs vid ett fór- sta tryck via ledningen 5 till inloppet hos en skruvexpander 1, i vilken arbetsmediet expanderar till ett lägre tryck, och lämnar expandem 1 genom utloppsledningen 6.Description of exemplary embodiment lg. 1 illustrates an energy conversion system according to the invention. The system applies an ORC process with a suitable working medium such as R134a, ammonia, any hydrocarbon compound or carbon dioxide. Working medium is supplied at a first pressure via the line 5 to the inlet of a screw expander 1, in which the working medium expands to a lower pressure, and leaves the expander 1 through the outlet line 6.
Utloppsledningen 6 leder lågtrycksarbetsmediet till en kondensor 2 så att arbetsmediet lämnar denna i vätskefas genom ledningen 7. Med en pump 3 höjs det vätskeformiga arbetsmediets tryck och leds genom ledning 8 till en förângare 4, där arbetsmediet förångas och leds åter till expandems 1 inloppsledningö vid nämnda första tryck.The outlet line 6 leads the low-pressure working medium to a condenser 2 so that the working medium leaves it in liquid phase through the line 7. With a pump 3 the pressure of the liquid working medium is increased and led through line 8 to an evaporator 4, where the working medium evaporates and is led back to the inlet line first print.
Expandern driver en maskin 9, som endera kan vara en generator eller en maskin som direkt utnyttjar den mekaniska energin.The expander drives a machine 9, which can either be a generator or a machine that directly uses the mechanical energy.
Arbetsmediet strömmar således genom en sluten krets och undergàr fas- förändringar genom bortförsel respektive tillförsel av värme. Systemet kan anvan- 20 25 53% G33 7 das för generering av kyla, värmeförädling, energiomvandling av värme till meka- nisk energi och/eller elgenerering.The working medium thus flows through a closed circuit and undergoes phase changes through removal and supply of heat, respectively. The system can be used 53% G33 7 for generation of cooling, heat processing, energy conversion of heat to mechanical energy and / or electricity generation.
Systemet är väl lämpat för att utnyttja lågvärdig värme som t.ex. från sol- energi och sopförbränning. Tillförd värme är typiskt vid en temperatur lägre än 140°C, och med lämpligt valt arbetsmedium kan värmekällor med en temperatur ned till so - 4o°c utnyttjas.The system is well suited for utilizing low-value heat such as from solar energy and waste incineration. Supplied heat is typically at a temperature lower than 140 ° C, and with a suitably selected working medium, heat sources with a temperature down to about 40 ° C can be used.
Vad som hittills beskrivits ovan är förut känt och är något som utnyttjas idag.What has been described above so far is known in the past and is something that is used today.
Expandern 1 beskrivs närmare med hänvisning till fig. 2 där denna är ut- formad på ett speciellt sätt i enlighet med uppfinningen.Expander 1 is described in more detail with reference to fi g. 2 where this is designed in a special way in accordance with the invention.
Expandern 1 innefattar två skruvrotorer 102 av vilka endast den ena är syniiggjord i figuren. Den ena av rotorerna är av hanrotortypen och den andra av honrotortypen, och omsluts av ett hus 101 som avgränsar ett arbetsrum 115 som har formen av två varandra skärande cylindrar. Mellan rotorema 102 och huset 101 bildas V-formade arbetskamrar som då rotorema roterar vandrar från expan- dems inlopp 114 i riktning mot dess utlopp 113. Det närmare funktionssättet hos en skruvrotorexpander torde vara allmänt känt och fordrar i detta sammanhang därför ej någon mer utförlig beskrivning.The expander 1 comprises two screw rotors 102, only one of which is shown in the clock. One of the rotors is of the male rotor type and the other of the female rotor type, and is enclosed by a housing 101 defining a working space 115 which has the shape of two intersecting cylinders. V-shaped working chambers are formed between the rotors 102 and the housing 101 which, when the rotors rotate, migrate from the expander inlet 114 in the direction of its outlet 113. The detailed mode of operation of a screw rotor expander should be generally known and therefore does not require any more detailed description. .
Den i figuren synliga skruvrotom 102 har en utgående axel 103 förbunden med den ifig. 1 illustrerade drivna enheten 9. Vid sin andra ände är skruvrotom ut- formad med en axeltapp 104 lagrad iett lager 106. Detta är anordnat i en lager- kammare 105. Genom en trång spalt 107 kommunicerar lagerkammaren med ex- panderns 1 arbetsrum.The inwardly visible screw rotor 102 has an output shaft 103 connected to that in the fi g. 1 illustrated driven unit 9. At its other end, the screw rotor is formed with a shaft pin 104 mounted in a bearing 106. This is arranged in a bearing chamber 105. Through a narrow gap 107 the bearing chamber communicates with the working space of the expander 1.
Till lagerkammaren 105 är ansluten en oljekrets med en tillförselledning 111, en dräneringsledning 108, en oljeavskiljare 109 och en oljepump 110. Oljeav- skiljaren är genom en ledning 112 för arbetsmedium förbunden med expandems 1 utloppsledning 6. 20 531 038 8 Vid drift tillförs gasformigt arbetsmedium av relativt sett högt tryck till ex- pandems lnloppsöppning 114, expanderas i expandern* 1 och lämnar denna ge- nom expanderns utlopp 113 vid ett lägre tryck ut genom utloppsledningen 6.An oil circuit is connected to the storage chamber 105 with a supply line 111, a drainage line 108, an oil separator 109 and an oil pump 110. The oil separator is connected via a line 112 for working medium to the outlet line 6 of the expander 1. During operation, gaseous working medium is supplied of relatively high pressure to the inlet opening 114 of the expander, is expanded in the expander * 1 and leaves it through the outlet 113 of the expander at a lower pressure out through the outlet line 6.
Olja tillförs till lagerkammaren med hjälp av oljepumpen 110 genom tillför- selledningen 111. Oljan dräneras sedan från lagerkammaren 105 via dränerings- ledningen 108 och oljeavskiljaren 109 för att återcirkuleras.Oil is supplied to the storage chamber by means of the oil pump 110 through the supply line 111. The oil is then drained from the storage chamber 105 via the drain line 108 and the oil separator 109 to be recirculated.
Tryckförhållandena är sådana att trycket i lagerkammaren är lägre än den del av expandems arbetsrum som exponeras mot spalten 107 mellan expandems ändgavel 116 och lagerkammaren 105. Därmed finns ingen risk att olja från smörj- kretsen läcker ut från lagerkammaren 105 via spalten 107 till expanderns arbets- rum 115. I stället sker ett läckflöde av arbetsmedium från expandems arbetsrum 115 via spalten 107 till lagerkammaren 105 där arbetsmediet uppblandas i oljan.The pressure conditions are such that the pressure in the bearing chamber is lower than the part of the working space of the expander which is exposed to the gap 107 between the end end 116 of the expander and the bearing chamber 105. There is thus no risk of oil leaking from the lubrication circuit room 115. Instead, a leakage of working medium takes place from the working room 115 of the expander via the gap 107 to the storage chamber 105 where the working medium is mixed into the oil.
Det är således arbetsmediebemängd olja som strömmar genom dräne- ringsledningen 108 till oljeavskiljaren 109. I denna separeras olja och arbetsmedi- um och det senare leds från denna via ledningen 112 till expandems utloppsled- ning, där trycket är lägre än i expandems mot spalten 107 exponerade arbetsrum.It is thus working medium-laden oil that flows through the drainage line 108 to the oil separator 109. In this oil and working medium are separated and the latter is led from this via the line 112 to the expander's outlet line, where the pressure is lower than in the expander exposed to column 107 study.
Oljeavskiljaren behöver således dimensioneras endast för separering av den förhållandevis begränsade mängd arbetsmedium som läcker ut genom spal- ten 107 och den begränsade mängd olja som cirkulerar i smörjkretsen för lagret.Thus, the oil separator only needs to be dimensioned to separate the relatively limited amount of working medium leaking through the gap 107 and the limited amount of oil circulating in the lubrication circuit of the bearing.
Detta blir av en helt annan storleksordning än vid en oljeinsprutad expander där det är fråga om en mycket större mängd olja och där allt arbetsmedium bebiandas med oljan.This will be of a completely different order of magnitude than with an oil-injected expander where a much larger amount of oil is involved and where all working medium is mixed with the oil.
Det torde förstås att en motsvarande lagerkammare kan vara anordnad även vid expandems utgående axel 103, liksom vid den andra rotoms axeltappar.It should be understood that a corresponding bearing chamber can also be arranged at the output shaft 103 of the expander, as well as at the shaft pins of the other rotor.
Claims (11)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0700819A SE531038C2 (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Screw rotor machine, energy conversion system and method of energy conversion |
PCT/SE2008/050367 WO2008121070A1 (en) | 2007-04-02 | 2008-03-31 | Screw-rotor machine, energy-conversion system and method for energy conversion |
EP08724313.5A EP2142803B1 (en) | 2007-04-02 | 2008-03-31 | Screw-rotor machine, energy-conversion system and method for energy conversion |
RU2009140309/06A RU2453731C2 (en) | 2007-04-02 | 2008-03-31 | Screw-rotor machine, system of power conversion and method of power conversion |
AU2008233326A AU2008233326B2 (en) | 2007-04-02 | 2008-03-31 | Screw-rotor machine, energy-conversion system and method for energy conversion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0700819A SE531038C2 (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Screw rotor machine, energy conversion system and method of energy conversion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0700819L SE0700819L (en) | 2008-10-03 |
SE531038C2 true SE531038C2 (en) | 2008-11-25 |
Family
ID=39808545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0700819A SE531038C2 (en) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Screw rotor machine, energy conversion system and method of energy conversion |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2142803B1 (en) |
AU (1) | AU2008233326B2 (en) |
RU (1) | RU2453731C2 (en) |
SE (1) | SE531038C2 (en) |
WO (1) | WO2008121070A1 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITVI20120227A1 (en) * | 2012-09-11 | 2012-12-11 | Virgilio Mietto | DISOLVEMENT DEVICE FOR A VOLUMETRIC COMPRESSOR AND VOLUMETRIC COMPRESSOR. |
DE102013200413A1 (en) * | 2013-01-14 | 2014-07-31 | Magna Powertrain Ag & Co. Kg | Expander cycle |
BR112015022707A2 (en) | 2013-03-13 | 2017-08-22 | Echogen Power Systems Llc | CHARGE PUMP SYSTEM TO SUPPLY A WORKING FLUID TO BEARINGS IN A SUPERCRITICAL WORKING FLUID CIRCUIT |
FR3003897A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-03 | Jean Thiessard | CRYOGENIC THERMAL MACHINE |
JP5860435B2 (en) * | 2013-05-31 | 2016-02-16 | 株式会社神戸製鋼所 | Power generator |
DE102014014032A1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | Martin Maul | Device for power generation, in particular ORC system |
DE102016204405A1 (en) | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Martin Maul | Device for power generation, in particular ORC system |
CN106211591A (en) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 竞陆电子(昆山)有限公司 | Water absorber for pcb board finished product cleaning product line |
WO2024132174A1 (en) * | 2022-12-22 | 2024-06-27 | Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh | Machine for expanding or compressing compressible media |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB242702A (en) * | 1924-08-11 | 1925-11-11 | Sebastian Ziani De Ferranti | Improvements in and relating to induction electricity meters |
US3178104A (en) * | 1962-08-20 | 1965-04-13 | Gardner Denver Co | Bearing lubrication system for compressor apparatus |
SE422349B (en) * | 1977-11-28 | 1982-03-01 | Stal Refrigeration Ab | OIL SEPARATION AT A PLANT TO COMPRESS A GAS |
SU1765522A1 (en) * | 1990-05-21 | 1992-09-30 | Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров | Screw oil-filled compressor unit |
US5727926A (en) * | 1992-11-25 | 1998-03-17 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Pitch link for rotary wing aircraft and automatic adjuster thereof |
RU2076246C1 (en) * | 1994-02-18 | 1997-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭКМОТО" | Air-steam-driven-machine |
SE503871C2 (en) * | 1994-06-21 | 1996-09-23 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotary displacement compressor with liquid circulation system |
SE510066C2 (en) * | 1997-08-25 | 1999-04-12 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Oil-free screw rotor machine, the bearings of which are lubricated with an aqueous liquid |
CN1114044C (en) * | 1999-01-11 | 2003-07-09 | 纳幕尔杜邦公司 | Screw compressor |
JP2003161114A (en) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Rankine cycle |
CA2610762C (en) * | 2005-06-10 | 2015-02-10 | City University | Expander lubrication in vapour power systems |
GB0511864D0 (en) * | 2005-06-10 | 2005-07-20 | Univ City | Expander lubrication in vapour power systems |
-
2007
- 2007-04-02 SE SE0700819A patent/SE531038C2/en unknown
-
2008
- 2008-03-31 AU AU2008233326A patent/AU2008233326B2/en not_active Ceased
- 2008-03-31 EP EP08724313.5A patent/EP2142803B1/en active Active
- 2008-03-31 RU RU2009140309/06A patent/RU2453731C2/en active
- 2008-03-31 WO PCT/SE2008/050367 patent/WO2008121070A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2008233326B2 (en) | 2012-03-08 |
SE0700819L (en) | 2008-10-03 |
RU2009140309A (en) | 2011-05-10 |
WO2008121070A1 (en) | 2008-10-09 |
AU2008233326A1 (en) | 2008-10-09 |
RU2453731C2 (en) | 2012-06-20 |
EP2142803A4 (en) | 2014-07-09 |
EP2142803B1 (en) | 2018-07-04 |
EP2142803A1 (en) | 2010-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE531038C2 (en) | Screw rotor machine, energy conversion system and method of energy conversion | |
JP5495293B2 (en) | Compressor | |
US20200011426A1 (en) | Methods and systems for sealing rotating equipment such as expanders or compressors | |
US8783034B2 (en) | Hot day cycle | |
Leibowitz et al. | Cost effective small scale ORC systems for power recovery from low grade heat sources | |
US11585245B2 (en) | Power generation system and method to generate power by operation of such power generation system | |
US10358975B2 (en) | Compressed air energy storage and power generation device | |
US7637108B1 (en) | Power compounder | |
Smith et al. | Power recovery from low cost two-phase expanders | |
CA3074392C (en) | A combined heat recovery and chilling system and method | |
US8839620B2 (en) | Sliding vane rotary expander for waste heat recovery system | |
EP2673511B1 (en) | Compressor system including gear integrated screw expander | |
US20070157659A1 (en) | Multi-stage refrigerant turbine | |
JP5747058B2 (en) | Compressor | |
CN208831045U (en) | Screw expander, helical-lobe compressor, motor integrated system | |
US4187692A (en) | Liquid cooled rotary vane air cycle machine | |
Smith et al. | Prospects for energy conversion efficiency improvements by the use of twin screw two-phase expanders | |
Smith et al. | Twin screw two-phase expanders in large chiller units | |
CN113661307B (en) | Power generation system and method of generating power by operating such power generation system | |
Chukanova et al. | Investigation of Start Up Process in Oil Flooded Twin Screw Compressors | |
Badr et al. | Multi-vane expanders as prime movers in low-grade energy engines | |
Smith et al. | Twin screw machines to replace throttle valves in refrigeration systems. | |
RU2022119045A (en) | Turbomachinery installation | |
SMITH et al. | A feasibility study of throttle loss power recovery in large heat pumps with two stage compression | |
Smith et al. | Use of screw machines as a throttle valve replacement in refrigeration plants |