[发明专利]一种低温气液化用透平膨胀系统

说明书

本发明公开了一种低温气液化用透平膨胀系统，包括：冷箱、透平膨胀机组和供油站，各个透平膨胀机组分别通过管道与冷箱相连，每个供油站均通过供油管和回油管与对应的透平膨胀机组相连，每相邻的两个透平膨胀机组被组合为一个单元，当出现组合至剩余的透平膨胀机组的数量为三个时，将剩余的三个组合为一个单元，透平膨胀机组数量为两个的单元所对应的两根供油管通过带阀门的管道相连通，而该单元所对应的两根回油管通过带双向泵的管道相连通；透平膨胀机组数量为三个的单元所对应的三根供油管通过带阀门的管道相互连通、而该单元所对应的三根回油管通过带双向泵的管道相互连通，还包括：中控器。上述系统能使各个透平膨胀机组可靠稳定运行。

技术领域

本发明涉及低温气液化设备领域，具体涉及一种低温气液化用透平膨胀系统。

背景技术

低温气如氢气、氦气等液化后更有利于运输和储存，低温气液化所需的冷量通常由透平膨胀系统提供，气体绝热膨胀并对外做功是获得低温的重要方法，而透平膨胀系统就是通过压缩的工质气体在高压下进行绝热膨胀并对外做功来冷却工质气体，然后在由冷却的工质气体与低温气进行热交换而为低温气提供冷量。现有的透平膨胀系统的结构包括：冷箱、若干个能为低温气液化提供冷量的透平膨胀机组、若干个与各个透平膨胀机组一一对应的能为透平膨胀机组循环供油的供油站，各个透平膨胀机组分别通过进气管和回气管与冷箱相连，使得透平膨胀机组中膨胀做功冷却的工质气体能进入至冷箱中与低温气进行热交换，然后工质气体再回到透平膨胀机组中进行冷却，每个供油站均通过供油管和回油管与所对应的透平膨胀机组相连，使得供油站能为透平膨胀机组供油。低温气液化前需要与各个透平膨胀机组中的工质气体依次进行热交换而逐级冷却。

现有的透平膨胀系统中的透平膨胀机组均仅由一个供油站为其供油，当某个供油站突然发生故障无法供油时，该供油站所对应的透平膨胀机组就会因无油润滑和降温而无法正常工作，这样整个透平膨胀系统就会无法给低温气提供足够的冷量，低温气就无法实现液化。如果每个透平膨胀机组均配备备用供油站的话，系统的设备成本将会大大增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将提供一种能使各个透平膨胀机组可靠稳定运行的低温气液化用透平膨胀系统。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：一种低温气液化用透平膨胀系统，包括：冷箱、若干个能为低温气液化提供冷量的透平膨胀机组、若干个与各个透平膨胀机组一一对应的能为透平膨胀机组循环供油的供油站，各个透平膨胀机组分别通过管道与冷箱相连，使得透平膨胀机组中膨胀做功冷却的工质气体能进入至冷箱中与低温气进行热交换，然后工质气体再回到透平膨胀机组中进行冷却，每个供油站均通过供油管和回油管与所对应的透平膨胀机组相连，其特征在于：每相邻的两个透平膨胀机组被组合为一个单元，当出现组合至剩余的透平膨胀机组的数量为三个时，将剩余的三个透平膨胀机组组合为一个单元，透平膨胀机组数量为两个的单元所对应的两根供油管通过一根带阀门的管道相连通，而该单元所对应的两根回油管通过一根带双向泵的管道相连通；透平膨胀机组数量为三个的单元所对应的三根供油管通过带阀门的管道相互连通、而该单元所对应的三根回油管通过带双向泵的管道相互连通，还包括：能控制各个阀门和各个双向泵的中控器。

进一步的，前述的低温气液化用透平膨胀系统，其中：透平膨胀机组数量为三个的单元所对应的三根供油管中的两根供油管分别通过一根带阀门的管道与剩余的那根供油管相连通，而该单元所对应的三根回油管通过两根带双向泵的管道按照所对应的供油管之间的连接关系相连通。

进一步的，前述的低温气液化用透平膨胀系统，其中：透平膨胀机组数量为三个的单元所对应的三根供油管之间分别通过一根带阀门的管道相连通，而该单元所对应的三根回油管之间分别通过一根带双向泵的管道相连通。

进一步的，前述的低温气液化用透平膨胀系统，其中：透平膨胀机组数量为三个的单元位于其它单元的后方，使得低温气在液化前最后进入该单元换热冷却。