[发明专利]涡旋膨胀机

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡旋膨胀机，其中能够防止被引入机器中的高压流体从膨胀室流出，以便机器的结构构件不会受到流出的流体的不利影响。

背景技术

在涡旋膨胀机中，高压流体被供应到膨胀室中，高压流体在膨胀室中膨胀，高压流体在膨胀过程中膨胀的能量用于使回转涡旋件旋转；因此，涡旋膨胀机设置有回转涡旋件和固定涡旋件，所述回转涡旋件具有形成螺旋形的涡卷，所述固定涡旋件具有形成螺旋形的涡卷，回转涡旋件的涡卷和固定涡旋件的涡卷相互啮合以形成膨胀室。进一步地，回转涡旋件的旋转运动的能量例如被用作用于压缩气体的能量。或者，回转涡旋件的回转运动通过旋转轴传送到发电机以使电力再生。

与设置有涡轮的膨胀机相比，优点在于涡旋膨胀机可以为较小尺寸的设备并且所述机器可以用较小动力驱动；因此，所述机器可以有利地使动力再生。或者，膨胀机可以提供给陆地设备，使得通过被引入涡旋膨胀机中的高压蒸汽获得的电力被发送到公用电网(输电网)。专利文献1公开了一种设置有这种再生发电机的膨胀机。

[文献]

[专利文献]

专利文献1：JP2007-32291

发明内容

要解决的问题

涡旋压缩机中使用的防尘密封件或者利用接触压力的诸如P密封件的动态密封件装配在关于由回转涡旋件和固定涡旋件形成的膨胀室的密封面上。

在膨胀室中，压力级从0.5MPa到1.0MPa的高压流体通常被引入机器中；在高压流体膨胀并完成机械操作之后，蒸汽被减压到略微高于大气条件压力的压力状态并排出到机器的壳体外。因此，少量流体通过关于回转涡旋件和固定涡旋件的密封面泄漏出去。

在高压流体为蒸汽或类似物的情况下，当蒸汽从膨胀室流出并冷凝成水时，旋转轴或防止旋转机构的轴承装置可能会生锈；冷凝水可以与诸如滑油的润滑剂混合，使得润滑剂可能由于润滑剂的折合粘度而流出；或者，润滑剂可能被乳化。为了完全密封关于膨胀室的密封面需要大型的密封机构；进一步地，存在的另一个问题是这种密封机构的寿命降低。

鉴于如上所述的传统技术的困难，本发明的目的是通过利用不会与成本增加同时发生的问题避免装置避免诸如在机器壳体中的装置中出现铁锈、润滑剂泄漏以及润滑剂乳化的问题。

解决所述问题的装置

为了解决上述问题，本发明公开了一种涡旋膨胀机，所述涡旋膨胀机包括但不限于：

固定涡旋件，所述固定涡旋件包括但不限于镜面板和螺旋形涡卷，所述螺旋形涡卷设置在镜面板上；

回转涡旋件，所述回转涡旋件包括但不限于镜面板和螺旋形涡卷，所述螺旋形涡卷设置在镜面板上，回转涡旋件的螺旋形涡卷和固定涡旋件的螺旋形涡卷相互啮合，从而形成膨胀室；

防止旋转机构，所述防止旋转机构能够防止回转涡旋件的旋转运动；

旋转轴，所述旋转轴响应回转涡旋件的回转运动旋转；和

发电机，所述发电机连接到旋转轴并使电力再生，

至少一个入口开口，所述至少一个入口开口设置在布置在回转涡旋件与发电机之间的壳体处；

至少一个出口开口，所述至少一个出口开口设置在固定涡旋件侧；

空气通道，所述空气通道通过环绕旋转轴的空间将空气从入口开口引导到出口开口，所述空间在形成在回转涡旋件与固定涡旋件之间的密封面的外周边外；和

鼓风机，所述鼓风机将外部空气从入口开口引入空气通道，

其中，电力通过引入膨胀室的高压蒸汽的膨胀能量再生，

其中，利用鼓风机经由从入口开口到出口开口的空气通道形成气流。

依此方式，已经膨胀和通过密封面泄漏出来的流体可以被排出到壳体外部而无需朝向回转涡旋件的背面引导所述流体以及无需靠近回转涡旋件的背面。

如上所述，根据本发明，鼓风机将外部空气朝向回转涡旋件的背面引入壳体内部；在气流经过回转涡旋件之后，气流形成为使得所述气流经过形成在回转涡旋件与固定涡旋件之间的密封面的外周边外部的空间；然后，由鼓风机引入的空气被从壳体中排出。

由于气流的风压，从密封面泄漏的已减压(膨胀)的流体不会被朝向回转涡旋件的背面引导而是被引导到壳体外。因此，可以防止由诸如旋转轴和防止旋转机构的轴承装置的设备中的腐蚀性流体引起生锈；可以消除冷凝水与润滑剂混合、包括水的润滑剂流出或润滑剂乳化的现象。

C1.2

本发明的优选实施例为涡旋膨胀机，其中

所述壳体为布置在回转涡旋件与发电机之间的空间中的连接壳体；