增压透平膨胀机培训教材.ppt

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1、增压透平膨胀机培训资料四川简阳瑞特机械设备有限公司2015年3月5日目录1、透平膨胀机的分类2、透平膨胀机的工作原理3、膨胀机主机结构与主要零部件4、膨胀机的供油系统5、膨胀机的密封供气系统6、膨胀机的仪控保护系统7、膨胀机主机的操作及注意事项8、膨胀机的维护说明一、透平膨胀机的分类根据反动度的大小分：反动式透平膨胀机、冲动式透平膨胀机（反动度很小甚至接近于零）工质在工作轮中膨胀的程度称为反动度。根据工质在工作轮中的流动方向分：径流式透平膨胀机、径-轴流式透平膨胀机、轴流式透平膨胀机按照工质从外周向中心或从中心向外周的流动

2、方向分：向心式径流式透平膨胀机、离心式径流式透平膨胀机；向心式径-轴流式透平膨胀机、离心式径-轴流式透平膨胀机事实上，由于离心式工作轮的流动损失大，因此只有向心式才有价值根据级数多少分：单级透平膨胀机、多级透平膨胀机为了简化结构、减少流动损失，一般采用单级或有几台单级组成的多级膨胀。按照工质的膨胀过程所处的状态分：气相膨胀机和两相膨胀机两相膨胀机又有气液两相、全液两相及超临界状态膨胀的区别膨胀机工作轮根据结构分为：闭式工作轮、半开式工作轮、开式工作轮只有应力很大的场合，才采用开式工作轮，利用外缘的切除来降低离心力。在低温装

3、置中开式工作轮的应用并不普遍。根据透平膨胀机的制动方式分：增压式透平膨胀机、风机制动式透平膨胀机机、电机制动式透平膨胀机等．四川简阳瑞特机械设备有限公司生产的膨胀机有：增压透平膨胀机、（风机制动式）透平膨胀机两种。以上两种单级透平膨胀机即属于反动式透平膨胀机，又属于径－轴流式透平膨胀机。为了提高透平膨胀机的效率，工作轮一般采用闭式工作轮。下面主要介绍增压透平膨胀机二、透平膨胀机的工作原理透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心脏。其主要原理是

4、利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。透平膨胀机输出的能量由同轴的增压机等消耗。膨胀机主要是被用来生产冷量造成低温，其工作的对象主要是气体。当气体具有一定的压力和温度时。就具有一定的能量，即由压力而体现的势能与由温度所体现的动能。这两种能量总称为内能，而膨胀机主要的作用是利用气体通过膨胀机的过程中的内能降低并对外输出功。并由于气体内能的降低并对外输出功使气体的压力和温度大幅度降低从而达到制冷与降温的目的。膨胀机主要的工作是在喷咀及叶轮中完成。喷

5、咀是一种由多个精心设计的叶片所组成的喷射通道（即喷咀流道）。当高压的气体通过喷咀流道时，由于喷射作用使气体的速度迅速上升并可达到音速。而气体的压力和温度则很快下降。从而达到降温的目的。叶轮则是接受从喷咀出来的高速气体，由于喷咀出来的气体其速度达到或超过音速，而且温度已经大幅度降低，当高速气体冲击叶轮的叶片时，使叶轮高速转动。叶轮是一个由多个叶片所组成轮子，气体从半径方向流入，而从与主轴轴线平行方向流出，称为径轴流叶轮。叶轮中每两个叶片围成一个通道。叶轮的通道是经过精心的设计，而且是渐渐扩大的。当高速、低温的气体通过叶轮通道

6、时，由于高速转动。使气体的速度很快下降，同时气体在不断变大的通道中流动时压力也进一步下降，因为压力与速度下降使气体的内能的降低，这样气体温度进一步大幅度降低。从而达到降温与制冷的目的。由于膨胀机轮子的飞速转动，带动了与膨胀机轮子在同一轴上另一端的增压机叶轮的转动，增压机叶轮的转动压缩了通过增压机叶轮气体，增压机叶轮不仅压缩了气体，利用了膨胀发出的功率，而且也控制了膨胀机的转速。三、膨胀机主机的结构与主要零部件膨胀机是一种高速转动的机械，为了保证它的效率与可靠性，必须特别注重其叶轮、喷咀、轴承、密封的设计与制造。右图是一台膨

7、胀机主机的基本结构的剖面图。主机主要由透平蜗壳、机身、增压机蜗壳、转子、可调喷咀、轴承、及密封件等组成。1、转子转子是膨胀机的最重要部件。它直接关系到膨胀机的制冷效果、运转的稳定性、可靠性及使用寿命。转子是由膨胀机叶轮，增压机叶轮、密封轴套、螺帽及主轴组成。见下图。由于转子是在高速下运转，所以其高速下的稳定性是十分重要的，除了要提高其整个转子的抗振动性能外，还应对转子上的叶轮、主轴及转子的整体分别作动平衡试验，其允许的重心偏移量≤0.3μm。2、可调喷咀可调喷咀是由几个可以转动的喷咀叶片、装有叶片转动轴销的定位盘、活动盘、

8、盖板等零件组成。由于叶片可以围绕定位盘的轴销转动，因而其由两叶片围成的喷咀流道面积的大小可以调节（见右图）。从而达到改变气量的目的。但是由于喷咀零件都是由不锈钢制成，相对活动过多容易造成磨损、拉毛而咬合。所以喷咀不适宜经常调节。3、轴承膨胀机的转子是由轴承来支承的，为了使转子能长期稳定可靠地运转，轴承是