五洋賽德螺桿膨脹機(螺桿膨脹機的發展和應用)
                          來源:    發布時間: 2015-05-29 08:37   1151 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px

                          隨著工業快速發展,能源與環境問題日益受到關注,節能問題越來越受到社會各界的重視,各種節能新技術、新設備從各個技術門類中紛呈涌現出來螺桿膨脹機就是一種新型能量轉換機,它是根據螺桿壓縮機壓縮原理的逆原理制成的。雖然發展歷史不長,但已

                          隨著工業快速發展,能源與環境問題日益受到關注,節能問題越來越受到社會各界的重視,各種節能新技術、新設備從各個技術門類中紛呈涌現出來螺桿膨脹機就是一種新型能量轉換機,它是根據螺桿壓縮機壓縮原理的逆原理制成的。雖然發展歷史不長,但已被廣泛用于石油和石油化工部門的氣體加工工業、蒸汽與各種氣體的減壓工程、能量回收工程、發電工程等實際應用場合。
                          對于螺桿膨脹動力機的研究早始于1952年。20世紀70,80年代期間,美國水熱電力公司開發了螺桿膨脹機發電組,其大效率可達68%[1]
                          1983年,日本學者將螺桿膨脹機的研究引向對機內過程的實驗研究和理論分析相結合的階段[2]
                          我國對螺桿膨脹機的研究始于20世紀80年代,天津大學開展了螺桿膨脹機全流系統的研究,并取得了階段性成果
                          本文通過介紹螺桿膨脹機的工作原理、性能特點、
                          關鍵技術及應用前景,分析其經濟和環保效益。采用螺桿膨脹機余熱回收系統對我國的能源利用提出了一種新的解決方法,在工程應用上具有重要意義

                          1、螺桿膨脹機的工作原理
                          螺桿膨脹機是一種按容積變化原理工作的雙軸回轉式螺桿機械。它沒有活塞式機械那樣的氣閥、活塞等滑動部件,因而可進行高速運轉,氣流速度比普通容積式機械大得多。它不但具有螺桿壓縮機的轉速高、工藝性良好和無磨損、無不平衡的質量力等特點,而且可應用現有的螺桿壓縮機的生產技術來進行生產螺桿膨脹機的結構與螺桿壓縮機基本相同,主要由一對螺桿轉子、缸體、軸承、同步齒輪、密封組件以及聯軸節等極少的零件組成,結構簡單,其氣缸呈兩圓相交的“∞”字形,兩根按一定傳動比反向旋轉相互嚙合的螺旋形陰、陽轉子平行地置于氣缸中。
                          螺桿膨脹機的工作周期是由齒間容積中的吸氣、膨脹和排氣三個過程組成的。吸氣過程中,工作介質直接從縱向或軸向進入機內螺桿齒槽A(見圖
                          1),吸入終了時,吸氣口關閉,這時齒間容積就形成了一個由轉子和機殼共同圍成的密閉空間,吸入的介質在此空間膨脹并產生一個轉矩。齒槽A隨介質的膨脹向排氣端移動到B、C、D,當嚙合點到達排氣端,膨脹過程結束,這時螺桿齒間容積大。當膨脹過程結束的同時,吸氣端的又一個嚙合開始,新的嚙合點又開始向排氣端移動,介質后從齒槽E排出。隨著轉子的轉動,不斷循環重復,實現氣體的吸氣、膨脹、排氣三個連續不斷的過程。這就是螺桿膨脹機的工作原理。從膨脹始點到終點,隨著膨脹過程的進行,其壓力、溫度和焓值下降,比容和熵值增加,氣體內能轉換為機械能對外做功。

                          2、螺桿膨脹機的性能特點
                          從技術實用性及設備運行方面分析比較,采用螺桿膨脹機驅動發電技術特點鮮明、并有同類型汽輪機發電不可比擬的優越性。與汽輪機相比,螺桿膨脹機的特點為:
                          (1)螺桿膨脹機除適用于過熱蒸汽外,也適用于汽液兩相、熱水和飽和蒸汽。
                          (2)螺桿膨脹機結構簡單,主要部件僅兩根螺桿和外殼,安裝維修容易。
                          (3)螺桿膨脹機除軸承、密封外,無其他磨損件,螺桿轉速不高,機組壽命長,維修費用低,安全可靠性高。
                          (4)螺桿膨脹機允許單機和并網運行,扭矩大,能直接拖動風機、水泵或壓縮機,當帶動發電機發電時能承受較大的沖擊負荷。
                          (5)螺桿膨脹機對于工業鍋爐蒸汽或工廠熱水品質要求不高,因為螺桿與螺桿、螺桿與機殼的相對運行是具有除垢自潔能力的,而未能除去的剩余污垢可起到減少間隙的作用,減少了泄漏損失,提高了機組效率。
                          (6)螺桿膨脹機是小型汽輪機的替代產品,可廣泛用于工業余熱余壓動力回收及作為地熱、太陽能等新能源動力機。
                          (7)螺桿膨脹機采用新型微機調速控制裝置,機組啟動及帶負荷操作很簡單,正常運行可以實現全自動無人管理。

                           
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