[发明专利]一种螺杆膨胀机主机

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺杆膨胀机，尤其涉及针对蒸汽余热余压回收工况条件使用的螺杆膨胀机主机。

背景技术

作为旋转容积式膨胀机械螺杆膨胀机，由于具有螺杆压缩机相似的优越性能特点，如适合在一些流量中等、工况波动较大、带液的蒸汽动力回收系统下运行，因此开始在一些透平膨胀机无法覆盖的余热余压回收领域实现应用。

然而，由于运行工况与技术经济目标不同，螺杆膨胀机在运行过程中有其自身的特点。而国内现有的螺杆膨胀机多为由螺杆压缩机改造而成，配以系统就投入运行，因此机组的效率和可靠性低，整体性能水平不高。

发明内容

本发明的目的就是克服以往采用螺杆压缩机改装成膨胀机主机所产生的缺陷，而提供的一种专为膨胀机工况及运行特点设计的螺杆膨胀机主机，使其具有高效、稳定可靠的优良性能表现。 

本发明一种螺杆膨胀机主机，包括螺杆转子对、吸气端座、气缸体，所述的螺杆转子对设置在所述吸气端座和气缸体中；所述的吸气端座外侧设置吸气端盖，所述的气缸体排气侧设置排气端盖；其特点是，所述的吸气端座和气缸体均为双层壁结构，夹层内通以冷却水，该吸气端座与气缸体顺序连接，形成两段式垂直剖分结构；所述的吸气端座上方设置吸气通道；所述的气缸体下部设置排气通道。所述的吸、排气布置形式为上进下出。 

上述一种螺杆膨胀机主机，其中，所述的螺杆转子对包括阳转子和阴转子，所述的阳转子和阴转子均采用内部冷却结构。

上述一种螺杆膨胀机主机，其中，所述的阳转子和阴转子的内部呈中空结构，内部通以冷却液；所述阳转子和阴转子的一端敞开为入口，另一端封闭，设置出口孔。

本发明与现有技术相比，具有如下特点：

1、本发明的螺杆膨胀机主机壳体采用两段式布置，在满足装配与检修要求的同时，结构更为紧凑。与现有技术的三段式相比，减少了一个垂直剖分，提高了主机的气密性；

2、本发明的螺杆膨胀机主机的吸气端座和气缸体设计为双层壁结构，夹层内通以冷却水，可在高温工况条件下，尽可能减小气缸体的热变形，同时保证转子的轴封结构和轴承的正常运行；

3、本发明的螺杆转子对采用内部冷却结构，有效减少转子的热变形； 

4、本发明保留独立的吸气端座，可为主机的轴向吸气设置更为通畅的吸气通道；同时有利于转子、轴封、轴承、同步齿轮等部件的安装检修；

5、本发明的吸、排气布置形式为上进下出，防止膨胀过程中产生的液体在主机中积留；

6、具有高效、稳定可靠的优良性能表现。

附图说明

图1是本发明螺杆膨胀机主机的结构外形示意图。

图2是本发明螺杆膨胀机主机的气缸体拿掉上盖、看到内部两个转子对的结构示意图。

图3是本发明螺杆膨胀机主机的转子内部冷却示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2。本发明螺杆膨胀机主机主要由螺杆转子对1、吸气端座2、气缸体3组成。所述的吸气端座和气缸体均为双层壁结构，夹层内均通以冷却水，该吸气端座与气缸体顺序连接，形成两段式垂直剖分结构。所述的螺杆转子对1包括阳转子11和阴转子12，设置在所述吸气端座和气缸体中；所述的吸气端座外侧设置吸气端盖21，所述的气缸体排气侧设置排气端盖31。所述的吸气端座2上方设置吸气通道22，所述的气缸体3下部设置排气通道32，呈上进下出的吸、排气布置形式。

本发明所述的螺杆转子对1的阳转子11和阴转子12均采用内部冷却结构。请参阅图3，所述的阳转子和阴转子的结构相同，内部均呈中空结构，内部通以冷却液；图3只显示其中一个转子的结构示意图。所述阳转子和阴转子均设置为一端敞开为入口13，另一端封闭，设置出口孔14。

实际运行过程中，高温高压蒸汽通过吸气通道22进入螺杆膨胀机，再经吸气孔口进入阴、阳转子11、12间的齿间容积，推动阴、阳转子11、12转动，转动方向与螺杆转子旋向相反。阴、阳转子11、12间的齿间容积与吸气孔口结束连通后，由于压差作用，转子对1继续转动，阴、阳转子11、12间的齿间容积继续增大，被封闭在齿间容积内的高温高压的气体膨胀，降温降压，直至齿间容积与排气孔口连通，低温低压气体经由排气通道7排出。螺杆转子在气体膨胀作用下高速转动，由阳转子12伸出轴5与外部机构联结，对外输出功。

运行过程中，由于如图3，转子对1的各转子内部为空心结构，内部可通入冷却液进行冷却，冷却液从转子一端13流入转子内部，对转子进行冷却，吸收热量后的冷却液从转子另一端出口孔14流出，从而达到转子对1内部冷却的作用。

本发明具有高效、稳定可靠的优良性能表现。