螺杆膨胀机工作原理

螺杆膨胀机工作原理
螺杆膨胀机工作原理

螺杆膨胀机工作原理

余热发电系统最核心设备为获取余热的换热设备和将热能转换为机械能的热功转换设备。换热设备包括间壁式换热器、蓄热式换热器、热管、余热锅炉等,热功转换设备包括汽轮机、螺杆膨胀机等。

螺杆膨胀机主机主要由一对螺杆转子、缸体、轴承、同步齿轮、密封组件以及联轴节等极少的零件组成,结构简单,其气缸呈两圆相交的“∞”字形,两根按一定传动比反向旋转相互啮合的螺旋形阴、阳转子平行地臵于气缸中。螺杆膨胀机主机是按照螺杆压缩机的逆原理来工作的,其基本结构和螺杆压缩机相同,工作过程相反,螺杆转子可用现有的螺杆压缩机的生产技术来进行生产,但其制造工艺和控制系统要比螺杆压缩机复杂的多。

图1、螺杆膨胀机主机示意图

图2、螺杆膨胀机主机实物图

图3、螺杆膨胀机工作原理示意图

图4、螺杆膨胀机工作过程P-V图

螺杆膨胀机的工作周期由齿间容积中的吸气、膨胀和排气三个过程组成。

吸气过程:有机工质从进气管中流入齿间容积A(如上图左图),吸气结束时,齿间容积A就形成了一个由转子和机壳共同围成的密闭空间;膨胀过程:齿间容积A中的高温高压有机工质在齿间容积中有膨胀的力并对转子施加一个转矩,推动螺杆转动,随着螺杆转动,齿槽A旋转到B、C、D 逐渐加长、容积增大,压力和温度下降,当气体移到位臵D时,膨胀过程结束,这时螺杆齿间容积达到最大;排气过程:有机工质随着转子的不断旋转,通过与齿间容积接通的排气口排出。完成整个膨胀过程。从膨胀的始点到终点,随着膨胀过程的进行,其中气体的压力、温度和焓值(蒸汽具有的做功能力)下降,比容和熵值增加,气体的内能转化为机械能对外做功。上述的气体吸气、膨胀、排气三个过程不断循环重复,并不断对外做功。一般用实际焓值降低与理想膨胀过程焓值降低(等熵焓降)的比值来衡量螺杆膨胀机主机的效率,称为等熵效率或内效率。螺杆膨胀机的内效率与主机型线设计、加工精度、工质、工作状态稳定性等密切相关,目前螺杆膨胀机主机的等熵效率(又称内效率)一般可达65%-75%,而开山股份朗肯循环螺杆膨胀发电机主机在一定条件下的等熵效率可高达85%以上。

双螺杆挤出机安全操作规程

双螺杆挤出机组安全操作规程 1、劳保穿戴 表1 双螺杆挤出机操作劳保穿戴要求 2、使用前或停机后清洁检查 2.1 合上电源,打开加热开关,根据产品加工温度设定温度,进行升温0.5~1h。 2.2 加料斗清理 拆下加料斗,用毛刷清扫加料斗,必要时,用棉纱擦洗加料斗。然后用压缩空气清 理 2.3 清理加料口、玻纤口 2.3.1拆下加料筒,用毛刷清扫,必要时用酒精擦洗加料筒。 2.3.1拆下加料口盖板,用铲刀或毛刷清扫干净。 2.3.3 拆下玻纤口盖板,用铲刀或毛刷清扫干净。 2.4 清理真空 2.4.1 拆下真空口盖板,用铲刀或毛刷清扫干净。 2.4.2 拆下真空室,用铲刀或螺丝刀清理干净。 2.4.3 检查连接真空缓冲罐的软管,清理杂物,保持畅通。 2.5 清理机头 2.5.1 拆下口模,用铲刀或螺丝刀清理干净。 2.5.2通常情况下,进行换料生产时,应将机头折开,用铲刀或螺丝刀清理干净 2.6 清理螺杆 2.6.1 在停机前,应该用3~5kg PP(t30s)或PE(5000S)冲洗螺杆。冲洗螺杆时,螺 杆转速应调到100rpm以内,同时电流不超过额定电流的80%为宜。 2.6.2 高温料换低温料,或者增强料换非增强料,阻燃料换非阻燃料时,应该拆开机 头,清理机头,同时用PE、PP、PC、ABS等粘度大的料进行冲洗螺杆。 2.6.3 必要时,应抽出螺杆,用钢刷进行清理。 2.6.4 清理螺杆需要较多的经验,比较复杂。需要工人不断的实践总结,找出其中的 规律,以便更熟练的进行螺杆的清理工作。 2.7 清理冷却水箱 定期放掉冷却水箱中的水,用棉纱洗掉水箱壁的锈迹。然后罐入合适量的去离子水。 2.8 清理工作完成后,依次安装好加料斗、加料筒、加料口盖板、玻纤口盖板、真空口 盖板、真空室、机头、口模。 3、使用前完好性检查 3.1 加料器检查 开机前,应检查加料器的完好性。按下加料器启动按钮,轻轻旋转调速按钮,观察

(完整版)双螺杆挤出机工作原理(精)

双螺杆挤出机工作原理.txt 挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多、变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机螺杆的挤压作用下通过一定形状的口模成型,制品为具有恒定断面形状的连续型材。挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。几乎能成型所有的热塑性塑料,也可用于热固性塑料,但仅限于酚醛等少数几种热固性塑料。塑料挤出的制品有管材、板材、棒材、片材、薄膜、单丝、线缆包覆层、各种异型材以及塑料与其它材料的复合物等。目前约50%的热塑性塑料制品是通过挤出成型的。此外挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等,以挤出成型为基础,配合吹胀、拉伸等技术,又发展为挤出一吹塑成型和挤出拉幅成型制造中空吹塑和双轴拉伸薄膜等制品。可见挤出成型是聚合物成型中最重要的方法。挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类,前者为连续式挤出,后者为间歇式挤出,主要用于高粘度的物料成型,如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯。螺杆挤出机可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。单螺杆挤出机是生产上最基本的挤出机。多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快,其应用日渐广泛。目前,在PVC塑料门窗型材的加工中,双螺杆挤出机已成为主要生产设备,单螺杆挤出机将被逐步淘汰。但在其它聚合物的挤出加工中,单螺杆挤出机仍占主导地位。二者有各自的特点:单螺杆挤出机:●结构简单,价格低。●适合聚合物的塑化挤出,适合颗粒料的挤出加工。对聚合物的剪切降解小,但物料在挤出机中停留时间长。●操纵容易,工艺控制简单。双螺杆挤出机:●结构复杂,价格高。●具有很好的混炼塑化能力,物料在挤出机中停留时间短,适合粉料加工。●产量大,挤出速度快,单位产量耗能低。在PVC塑料门窗型材生产中,采用双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的生产工艺为见页下):可以看出,单螺杆挤出机适合粒料加工,使用的原料是经造粒后的颗粒或经粉碎的颗粒料。双螺杆挤出机适合粉料加工,可以直接使用混合好的PVC料,减少了造粒的工序,但多了废料的磨粉工序。近几年,国产双螺杆挤出机的质量已基本达到进口双螺杆挤出机的水平,价格仅为进口机的1/3~1/5。由于双螺杆挤出机的产量大,挤出速度快,一般可达到2~4米/分钟,适合PVC塑料门窗型材的大规模生产。而单螺

膨胀机的原理,基本构造,主要参数控制及意义。

膨胀机的原理,基本构造,主要参数控制及意义。 膨胀机的原理 气体的绝热膨胀,并对外做功,是获得低温的重要方法,透平膨胀机就是利用压缩气体在高压下进入膨胀机内膨胀到低压。由高压低速气体变为低压高速气体,在这个过程中与外界不发生热交换,因此,整个过程是绝热的。气体通过膨胀机后能量要减少,减少的能量就以功的形式输送出去,因而降低了膨胀机出口工质的内能和温度。 透平膨胀机的分类 1按工作原理分,可以分为反动式和冲动式 透平膨胀机的工作是低速高压的气体,经过流道膨胀形成高速低压,即具有大动能的气流来推动叶轮,如果膨胀过程完全在静止的导流器中进行,叶轮所受的完全是气流的冲动。那么就是冲动式。如果气流在叶轮流通中还继续膨胀,这时在叶轮中除去接受从静止导流器中出来的动能外,在在叶轮流道还利用反作用原理产生向前的推力,这种透平膨胀机称为反动式。 2 按压力来分,可分为高压,中压,低压及超低压透平膨胀机。高压19---22兆帕膨胀到0.6----1.5兆帕[绝压] 中压2---5兆帕膨胀到0.6兆帕 低压0.5---1.0兆帕膨胀到0.13----0.14兆帕 超低压0.2---0.3兆帕膨胀到0.12兆帕 3 按级数来分可分为单级,双级,和多级 4 按制动方式分

[1] 风机制动 [2] 透平增压机制动 [3] 电机制动 [4] 油制动-------制动器为一系列位于转子和定子之间的油腔。 5万空分装置所配置的膨胀机,一台是杭氧的,另一台是阿特拉斯。杭氧膨胀机组组成示意图 换热器轴 过滤器膨胀端增压机供油装置透平膨胀机 透平膨胀机由---膨胀机蜗壳,-膨胀机轴,叶轮,轴承,轴封组成。膨胀端增压机----叶轮,扩压器,和蜗壳组成。 透平膨胀机流量调节----是通过一执行机构改变喷嘴角度来改变的。主要控制参数-----透平膨胀机进口温度,-透平膨胀机出口温度。 膨胀气量。

双螺杆挤出机岗位操作规程

双螺杆挤出机岗位操作规程 为加强双螺杆挤出机生产的设备管理、工艺管理和产品质量管理,保证双螺杆挤出机生产安全正常运行,保证生产出合格产品,制定本规程。(双螺杆挤出机的运行、维护及其安全除应符合本规程外,还应符合设备说明书的相关操作规定。) 一、双螺杆挤出机生产工艺介绍 双螺杆挤出机生产是将与配料高速混合后的粉料和树脂颗粒通过双螺杆进行混炼、塑化、造粒的过程。 二、双螺杆挤出机操作规程 1、开机前检查 为了保证双螺杆挤出机的安全运行,开机前必须检查以下几项内容: 、检查所有的管道是否正常、畅通,无泄漏。 、检查冷却水箱是否有足够的冷却水。 、检查主喂料机、侧向喂料机是否正常。 2、开机操作 、预热升温:按工艺要求对各加热区温控仪表进行参数设定,预热到设定参数后并稳定半小时以上,方可开机。 、启动润滑油泵,再次检查油系统是否正常。打开润滑冷却器系统。 、用手盘动主电机联轴器,保证螺杆按正常旋转方向旋转,至少转动3圈。将主机转速设定为零位,启动主电机,逐渐升高螺杆转速,在不加料的情况下空转,转速应不高于80转/分,时间不大于1分钟,检查主机空载电流是否稳定。主机转动若无异常,低速启动喂料电机,开始加料。待机头有物料排出后再缓慢地升高螺杆转速。升速时应先升挤出机速度,待电流回落平稳无异常后再升喂料机转速,提高加料量,并使喂料机和挤出机转动相匹配。 、对于侧向加料系统,待挤出机运转正常后,按工艺要求同时启动加料装置。 、启动水槽冷却水循环,启动风机及切粒机。调整切粒机转速与挤出机挤出速度相匹配:切粒

机转速随挤出机产量大小而升降,粒子直径达到要求。 、打开筒体冷却系统及齿轮箱润滑油系统之冷却器的冷却水阀门。 3、运转中的检查 、主电机的电流是否稳定,若波动较大或急速上升,应暂时减少供料量,待主电流稳定后再逐渐增加。应平稳的进行调速。螺杆在规定的转速范围内(0~600r/min)。 、检查齿轮减速分配传动箱和主机筒体内有无异常声音,若有异常现象,应立即停机排除。 、机器运转中不应有异常振动,蹩劲等现象,紧固部分应无松动。 、密切注视传动箱油润滑工作是否正常,检查油位、油温。油温若超过40℃,即将传动箱下部冷却进出口接冷却水,油温因季节而异,应在15~55℃范围内。 、检查温控、加热、冷却系统工作是否正常。 、水冷却系统管道通畅,且无泄漏现象。 、检查喂料机下料是否正常,螺杆吃料是否均匀。 、经常检查机头出料是否稳定均匀,有无阻塞、塑化不良或过热变色等现象,机头料压指示是否稳定,控制在不超过8MPa。 4、停机操作 、停止各项喂料机。 、逐渐降低双螺杆挤出机螺杆转速,使双螺杆挤出机筒体内残存物料全部挤出干净后,才能停机。 、关停双螺杆主机后依次关停切粒机、送风机、分级机及鼓风机。 、待切粒机等辅助设备全部停止后,更换过滤网、拆卸机头,清空残余物料、更换切粒机刀片。 、关闭所有冷却水阀门和电路开关。 三、注意事项 1、所有新添加的润滑油须均进行三级过滤,主机传动箱润滑选用150#工业中负荷齿轮油或中负荷车辆齿轮油,加油量以达到传动油箱油位计三分之二处。

ORC循环螺杆膨胀发电系统

ORC循环螺杆膨胀发电系统 引言:对于螺杆膨胀机而言,废热、余热热源可分两类:带压蒸汽,无压热源。对于大多数的热源,利用有机朗肯循环,可以把温度变为压力,从而转化为动力输出,这时使用ORC 型螺杆膨胀机。在热源为带一定压力的水蒸汽时,可以使用蒸汽螺杆膨胀机加有机朗肯循环动力机。 余热及废热背景知识 石油、化工、采油行业:在工艺过程中伴随有大量的水蒸气,也产生大量的热水,这些废弃、排放掉的热源都可以利用螺杆膨胀机来回收发电。80℃以上的热水均可以考虑余热发电。治金和钢铁企业:在加热炉冷却套均有热水、热蒸汽生产,这些热源要么冷却、要么排放掉。对于低压水蒸汽,可以使用背压式汽轮机或德耐尔蒸汽螺杆膨胀机发电,随后产生的背压蒸汽,再进入O RC 螺杆膨胀发电站发电。串联使用后的水蒸汽变为热水,发电效率高于 传统的凝汽式汽轮机。 相应地,一吨蒸汽采用凝汽式汽轮机技术可以多发13kW 电力;一吨蒸汽采用背压式汽轮机加O RC 螺杆膨胀机串联发电技术可以多发53kW 电力。 电力企业:尤其热电联产企业,有许多蒸汽减温、减压节流过程和排放的过程(如连排水排放),可以用德耐尔蒸汽螺杆膨胀机或德耐尔有机朗肯循环动力机来托动负载或者发电。地热发电和太阳能发电方面:螺杆膨胀机提供了一种非常好的能量转换途径,把热量转化为动力,不再局限于太阳能电池。 其他的行业:包括建材水泥、造纸、印染、纺织、糖业、食品、酒业、药厂等等领域,螺杆膨胀机都具有非常好的应用前景。 柴油机的余热:柴油机的燃料热源,大约35-45% 转变为轴功,10-22% 被冷却水带走,25-40% 被废气带走,4-7% 被润滑油带走。 对于螺杆膨胀机而言,废热、余热热源可分两类:带压蒸汽,无压热源。对于大多数的热源,利用有机朗肯循环,可以把温度变为压力,从而转化为动力输出,这时使用O RC 型螺杆膨胀机。在热源为带一定压力的水蒸汽时,可以使用蒸汽螺杆膨胀机加有机朗肯循环动力机。O R C 循环膨胀发电系统原理/D E N A I R ( O R C ) 预热器、蒸发器接受热源的热量,将工质加热成高温高压的蒸汽(非水蒸汽),然后进入膨胀机推动转子做工,同时降温降压。蒸汽从膨胀机排出后,进入油分离器,分离润滑油,气体进入冷凝器冷凝成液体,液体被液体泵升压,进入预热器、蒸发器,完成一轮循环。 同时还存在的一路循环是润滑油在油分离器实现分离后,借助油泵输送至各润滑点,确保轴承等零件的润滑与降温。 O R C 循环中,工质的作用是将热源的热值提取出来,将温度转化为压力、动力,从而实现低温热源的动力输出。因为无压力、低压力的热源,无法利用其它办法实现热工转换,O R C 螺杆膨胀机是唯一选择。 工质的选择很重要,对于发电效率的高低、机器设备的规格、造价等都有影响。德耐尔标准有机朗肯循环螺杆膨胀发电站使用的工质是R 245fa,是最新的环保工质。

透平膨胀机简介

膨胀机简介 透平膨胀机制冷的基本原理根据能量转换和守恒定律可知,气体在透平膨胀机内进行绝热膨张对外作功时,气体的能量焓值一定要减少,从而使气体本身强烈地冷却,而达到制冷的目的。 透平膨胀机的实际制冷量总比理论制冷量要小,因此,膨胀机的效率总是小于1。膨胀机的效率越低,则在相同进、出口压力和进口温度下,膨胀机的单位工质制冷量越小,反映出膨胀机的温降效果越小。在实际操作中,应该了解哪些因素影响膨胀机的效率,以便尽可能保证膨胀机在高效率下运转。 膨胀机的效率高低取决于膨胀机内的各种损失的大小。由于各种损失的存在,使气体对外做功的能力降低。而这些损失(如摩擦、涡流等)又以热的形式传给气体本身,使气体的出口温度升高,温降效果减小。其损失主要有以下几种: 1)流动损失。气流流过导流器和工作轮时,由于流道表面的摩擦、局部产生漩涡、气流撞击等产生的损失属于流动损失。 流动损失的大小与流道形状是否与气流流动方向相适应、表面光洁程度等因素有关。流道除了与设计、制造技术水平有关外,膨胀机内流道的磨损、杂质在表面积聚、转速变化而使气流进入叶轮时产生的撞击等,都会增加流动损失。一般情况下,导流器内的流动损失约占总制冷量的5%,工作轮内的流动损失约占总制冷量的6%。 2)工作轮轮盘的摩擦鼓风损失。工作轮在旋转时,轮盘周围的气体对叶轮的转动有一摩擦力,轮盘将带动气体运动。由此产生的摩擦热将使气体的温度升高,这种损失称为摩擦鼓风损失。它与工作轮的直径及转速等因素有关,一般占总制冷量的3%~4%。 3)泄漏损失。泄漏损失包括内泄漏和外泄漏两种,如图71所示。内泄漏是指一部分气体经过导流器后不通过叶轮膨胀,而直接从工作轮与机壳之间的缝隙漏出,与通过叶轮膨胀的气体汇合。这小股泄漏气体未经过叶轮的进一步膨胀,温度较高,因而使膨胀机的制冷量减小,降低了膨胀机的效率。内泄漏量的大小取决于转子与机壳之间的间隙,因此在安装时必须严格控制在规定公差范围之内。外泄漏是指通过轮盘后部沿轴间隙向外泄漏出的气体。这部分气体的泄漏对膨胀机的效率没有影响,但是将减少总的制冷量。同时外漏气体的冷量也无法回收,所以它对产冷的影响是很大的。外泄漏量的大小与密封装置结构、间隙以及是否通压力密封气有关。 4)排气损失。通过膨胀机的气体在出口还具有一定的速度,叫做余速。余速越高,能量损失也越大,这部分损失叫做排气损失或余速损失。排气损失不仅与设计有关,在运转过程中当转速变化偏离设计工况时,也会使气流出口速度增加,效率降低。

挤出机操作工须知及保养计划

挤出机设备操作工须知 挤出机设备生产操作工,是维护保养设备、延长挤出机工作寿命的主要负责人。每个操作工都应该明白,减少挤出机维修、更换零件次数、延长挤出机工作使用年限,是降低生产塑料制品成本和提高经济效益的重要措施。设备能长期在最佳状态工作、塑料的质量和产量的稳定,是保证生产企业有较高利润的基本条件。 操作工能认真按设备操作规程工作,尽职负责,就是对设备的最好维护和保养。所以,新工人上岗前,必须学好、熟记挤出机的操作规程,经实际操作考核合格后,才能正式上岗,独立操作。 要自己独立工作,并成为一名合格的挤出生产操作工,应注意下列事项: (1)交班时应把本班次生产设备发生的问题应提示给下一班注意的问题交接清楚;把本班生产量和产品的质量情况及生产用工器具做好交接班记录。 (2)接班时办好交接班手续后,首先年个查看产品的生产质量、检查生产用原料质量、检查挤出机料斗内生产用料量,如发现问题应及时向负责人提出。 (3)检查检查挤出机机筒、工艺控制温度是否在生产要求的工艺温度范围内。按产品的质量情况,根据自己的操作经验,可适当的调整。 (4)巡视围绕生产设备巡视一周,检查设备运转时个传动零件的工作情况,看转动是否平稳正常、听工作的声音有否异常、检查加热部位温度是否正常工作。 (5)查表查看操作控制箱上的主电机电压,电流指针,此时的电流表指针应在正常额定电流指标内。 (6)生产一切正常挤出机螺杆平稳转动工作,塑料产品均速、平稳的从机头挤出;间隔一段时间,看一下产品的外观质量,或取一些产品,检测一下产品的各项指标是否合格。 (7)工作中遇到突然停电时应立即关闭主电机、电热和供料系统开关,各调速开关旋钮调回零位。恢复供电时,应先给机筒加热升温,达到工艺温度后,恒温一段时间;用手盘动电机连接带,实验螺杆转动的阻力大小;如果比较轻松,可低速启动电机,开始工作。如果电流表指针超出额定电流值或螺杆启动转速不平稳,应及时停车,查找原因(可能是机筒内料的温度低),查处故障原因并排除后再开机。 (8)如果停机时间较长或停止生产时机筒内如果是聚烯炳类原料,可不用清理。然后机筒内是聚酰胺等原料,则必须清理机筒内的原料;然后再折卸螺杆,清理螺杆和机筒内的粘;螺杆机筒内残料清理干净后,涂一层防锈油,把螺杆包好,垂直吊放在干燥通风处。

挤出机简介、参数作用及工作原理

一.挤出机分类 产品代号规格参数 说明:例如SHJM-Z40×25×800,指螺杆直径为40mm,长径比为25,牵引辊筒长为800mm 的双螺杆混合塑料挤出改塑薄膜机。 1、“SH”类别代号,指双螺杆混合型(也有写:SHSJ,SJ指塑料挤出机) 2、“J”组别代号,指挤出机。 3、“M”指品种代号,指吹塑薄膜机 4、“Z”指辅助代号,指主要机组,另如是“F”指辅助机。 5、“40×25×800”指规格参数,指螺杆有直径为40mm,长径比为25,牵引辊筒长为800mm。 6、最后一位为厂商识别序号,一般不出现,被省略 二、双螺杆混合挤出机的功能参数 1、“D”为直径,衡量产量大小的一个重要参数。 2、“L/D”,指长度与直径的比例,直接影响到塑化度,是衡量用途的标志,一般塑料改性,用30-40左右,常用36:1或30:1。 3、“H”,螺槽深度,指其容料空间之大小。 4、“e”螺棱厚度,工艺上体现在剪切之大小。 5、“6”螺杆与机筒之间隙,挤出机质量的一个重要参数,一般在0.3-2mm,越过5mm挤出机是警介线。 6、“N”主机转速,指其最高值,指一个加工调整范围,极大影响产量及中高低速之划分。(国产机一般500-600r/min) 如:max:600r/min,低速:350r/min、中速230-240r/min、高速450-600r/min。 7、“P”,电机功率及加热功率。 三、螺杆排列及其工艺设定 ①螺杆的分段及其功能 (1)螺杆一般分:输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段5个段。 1、输送段,输送物料,防止溢料。 2、熔融段,此段通过热传递和摩擦剪切,使物料充分熔融和均化。

ORC螺杆膨胀发电机组

ORC螺杆膨胀发电机组ORC screw expansion generator set 李军 武汉新世界制冷工业有限公司

目录 一、市场背景 二、ORC螺杆膨胀发电机组 三、余热利用解决方案

中国单位GDP能耗偏高 排名国家或地区单位GDP 能耗 排名国家或地区 单位GDP 能耗 1中国香港0.06737以色列0.1570 2瑞士0.10098新加坡0.1570 3日本0.1121100南非0.8186 4丹麦0.1234102印度0.8411 6英国0.1234104中国大陆0.9084 2008年单位GDP能耗(元/元)按国家或地区排名 中国单位GDP能耗是日本的8倍,是世界平均水平的2.2倍,能源浪费可谓触目惊心!

低温余热资源 我国工业用能中近60-65%的能源转化为余热资源,其中温度低于350℃以下的低温余热,约占余热总量的60%,目前技术尚无法实现对其有效的回收利用,排放至大气,造成能源浪费和环境热污染。 “十一五”以来,我国已开始重视余热回收,但由于技术原因及经济性,350℃以下的余热资源仍然浪费严重。

●钢铁工业余热 2010年,我国钢铁工业能耗占全国总能耗的16.3%,产值却只占GDP的3.2%,是名副其实的能耗大户。 1、炼铁高炉产生的90℃冲渣循环热水 2、带钢连续退火机组300℃烟气 3、高炉、烧结机、热风炉、加热炉、干息焦等烟气余热 4、转炉产生的饱和蒸汽 ●有色冶金工业余热 我国有色冶金行业的余热占60%,其中烟气余热占80%,中、低温烟气余热的回收利用基本上处于空白状态。据不完全统计蕴含可用的热能约0.5亿tce/a,潜在发电能力相当于2个三峡。

透平膨胀机

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。 原理 其主要原理是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。我们平常用气筒打气会发现筒身发热,那是因为活塞压缩气体气体放热,如果反之其原理就类似于膨胀机了(更确切的说是活塞式膨胀机).透平膨胀机输出的能量由同轴压缩机回收或制动风机消耗。 扩展资料: 膨胀机是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得冷量的机械。 [1]膨胀机常用于深低温设备中。膨胀机按运动形式和结构分为活塞膨胀机和透平膨胀机两类。活塞膨胀机主要适用于高压力比和小流量的中小型高、中压深低温设备。 活塞膨胀机:活塞式膨胀机是通过气体膨胀推动活塞向外界输出功以产生制冷量的机器。工质在气缸内推动活塞输出外功,同时本身内能降低。因此,膨胀机也是一种气体发动机,所不同的是以使气体冷却获得冷量为主,利用机械功是次要的。一般来说,活塞膨胀机多适用于中、高压小流量领域。活塞式膨胀机广泛应用于空分装置及液化装置,尤其是在高压、小体积流量条件下。1934年前苏联的卡皮查提出用活塞式膨胀机替代液氢进行预冷实现氦气液化,真正实现则

是到了20世纪50年代,美国的Collins做出了带活塞式膨胀机预冷的氦液化器,但该产品在低温下活塞和气缸容易卡住,难以稳定工作。针对这个问题,1962年,中国科学院物理研究所低温物理研究室(中国科学院理化技术研究所前身)周远提出采用室温密封长活塞结构替代原卡皮查结构的方案,并于1964年研制成功,实现了带活塞式膨胀机预冷氦液化器的稳定运行,1965年获得生产推广。

双螺杆挤出机的操作及注意事项

双螺杆挤出机的操作及注意事项 1、开车前的准备 (1) 检查电气配线是否准确及有无松动现象、整个机组地脚螺栓是否旋紧、 (2) 检查水箱软水量,启动水泵,检查旋转方向是否正确。 (3) 启动喂料机,检查喂料螺杆的旋转方向(面对主机出料机头,喂料螺杆为顺时针方向旋转)。 (4) 对有真空排气要求的作业,启动真空泵,检查旋转方向是否正确。关闭真空管路及冷凝罐各阀门,检查排气室密封圈是否良好 (5) 清理储料仓及料斗。确认无杂质异物后,将物料加满储料仓。 (6) 启动切粒机,检查刀具旋转方向是否正确。 2、开机操作 (1) 必须按工艺要求对各加热区温控仪表进行参数设定。各段加热温度达到设 定值后,继续保温30min,同时进一步确认各段温控仪表和电磁阀(或冷却风 机)工作是否正常。 (2) 必须先启动油泵再启动电机。 (3) 在不加料的情况下空转转速不高于20r/min,时间不大于1min。 (4) 以尽量低的转速开始喂料,并使喂料机与主机转速相匹配。 (5) 待主机和主喂料系统运转正常,方可按工艺要求启动辅助喂料装置。 (6) 对于排气操作一般应在主机进入稳定运转状态后,再启动真空泵。 (7) 在料条出来之前不得站在口模正前方。 (8) 经常检查机头挤出料条是否稳定均匀,有无断条、口模孔眼阻塞、塑化不 良或过热变色等现象,机头料压指示是否正常稳定。 (9) 每次操作均应有操作记录。 3、停机 (1)正常停车顺序:停止喂料机;关闭真空管路阀门,打开真空室上盖;逐渐降低主螺杆转速;关停切粒机等辅助设备;关电机、油泵、各外接进水管阀。 (2) 紧急停车 遇有紧急情况需要停主机时,可迅速按下电器控制柜红色紧急停车按钮,并将主机及各喂料调速旋钮旋回零位,然后将总电源开关切断。消除故障后,才能再次校正常开车顺序重新开车。 材料实验室 2006年8月 新购进的双螺杆挤出机在第一次使用前应首先组织操作人员、检修人员认真学习双螺杆挤出机的操作手册,懂得设备的工作原理并了解正确的操作步骤。若条件许可,可在技术人员的指导下,到类似机组进行观摩学习,使操作人员具备能够独立正确地操作设备的能力。 双螺杆挤出机的操作规程如下: (1)开车前的准备工作 双螺杆挤出机组在正式运行前,应做好以下必要的检查工作: ①检查机组的电、水、气配线和管路是否已连接妥当和牢固; ②按设备使用说明书要求给机组各润滑点加足润滑油(或润滑脂); ③检查机筒和机头电加热接头是否良好绝缘、热电偶和压力传感器是否装设可靠; ④检查抽真空排气系统是否可以正常运行;

第5章 膨胀机

第5章膨胀机 5.1 空分设备配套膨胀机的基本要求及工作原理 绝热等熵膨胀是获得低温的重要效应之一,也是对外作功的一个重要热力过程,而作为用来使气体膨胀输出外功以产生冷量的膨胀机则是能够实现接近绝热等熵膨胀过程的一种有效机械。膨胀机可分为活塞式和透平式两大类,一般来说,活塞膨胀机多适用于中、高压小流量领域,而低、中压、相对流量较大的领域中则多用透平膨胀机。随着透平技术的进一步发展,近几年来,中、高压、小流量、大膨胀比的透平膨胀机在各领域也有越来越多的应用。与活塞膨胀机相比,透平膨胀机具有占地面积小(体积小)、结构简单、气流无脉动、振动小、无机械磨损部件、连续工作周期长、操作维护方便、工质不污染、调节性能好、高效率等特点;而活塞膨胀机正相反,一般多用在高膨胀比小流量的场合。 对于空分设备来说,低温精馏、装置冷量损失的及时补充、产品产量的有效调节等都使得为其提供充足冷量的膨胀机显得尤为重要,可以说它是空分设备的心脏部机。事实上,在空气分离设备中,膨胀机获得了广泛的应用。随着科学技术的不断进步,现代空分设备对膨胀机提出了更高的要求:要具有更高的整机效率、更好的稳定及调节性能、更安全及可靠的保护系统、更长的运行周期及使用寿命等等。特别是随着内压缩流程和液体液化设备等的广泛使用,中压甚至高压等级透平膨胀机使用得越来越多,这类产品膨胀机出口常带一部分液体、有的具有很大的膨胀比。 活塞膨胀机是利用工质在可变容积中进行膨胀输出外功,也称为容积型膨胀机。工质在气缸内推动活塞输出外功,同时本身内能降低。 透平膨胀机是利用工质在流道中流动时速度的变化来进行能量转换的,也称为速度型膨胀机。工质在透平膨胀机的通流部分中膨胀获得动能,并由工作轮轴端输出外功,因而降低了膨胀机出口工质的内能和温度。 5.2 透平膨胀机 5.2.1 透平膨胀机的分类 工质在工作轮中膨胀的程度称为反动度。具有一定反动度的透平膨胀机就称为反动式透平膨胀机。如果反动度很小以至接近于零,工作轮基本上由喷嘴出口的气流推动而转动并对外作功,则称为冲动式透平膨胀机。 根据工质在工作轮中流动的方向可以有径流式、径-轴流式和轴流式之分,如图5.2.1-1所示。 如果叶轮叶片两侧有轮盘和轮盖,则称为闭式叶轮,如图5.2.1-2b。没有轮盖只有轮盘的则称为半开式叶轮,见图5.2.1-2a。轮盖和轮盘都没有的(轮盘只有中心部分)称为开式叶轮,见图5.2.1-2c。 根据一台膨胀机中包含的级数多少又可以分为单级透平膨胀机和多级透平膨胀机。为了简化结构、减少流动损失,径流透平膨胀机一般都采用单级或由几台单级组成多级膨胀。 按照工质的膨胀过程所处的状态,又有气相膨胀机和两相膨胀机之分。 按照透平膨胀机制动方式,又有风机制动透平膨胀机、增压机制动透平膨

螺杆动力膨胀机

螺杆式膨胀机 Screw Expander 用途 螺杆膨胀机属于实现热功转换的热能机械,利用低品位热源,实现功率输出。 传统的热功转化,是利用高压、高温过热蒸汽推动汽轮机转动,再带动同步发电机,从而实现热到功。电力,属于最高级别的能源,使用传输方便,是现今最主要的工农业生产动力来源。 汽轮机等发电机组,消耗的是高品位能源或原料,无法使用低品位的能源,同时产生很多废热。 螺杆膨胀动力机正是利用低品位的热源,实现热功转换。这样做的好处是,热源可以是余热、废热,变废为宝,降低了能耗,增加了产出。 1 使用要求条件 ?温度高于85℃的热水 ?温度高于85℃的其他液体,如油,化工原料 ?低压水蒸汽 ?烟气 ?高压水蒸汽 2 收益 ?一般以发电为目标,用户可以得到电力 ?特殊使用 3 产品种类 不论螺杆膨胀机直接使用的是哪种工质,膨胀机本身的结构和原理都是一样的。精密加工的一对螺杆转子,安装在机壳内,在啮合运转过程中,工作腔容积有变化,这样就可以实现膨胀或者压缩。 高压介质从高压孔口进入工作腔后,气体要膨胀,这样就推动转子向前运转,当工作腔到达排气位置时,开始排气,完成工作腔的膨胀过程。 螺杆膨胀机的转子分别称为阳转子、阴转子,阳转子输出动力。

螺杆膨胀机转子 (1)ORC型膨胀机(ORC Screw Expander) 使用有机介质,在一个封闭循环内部实现朗肯循环,从高温热源吸热,向低温热源放热,输出轴功率。 膨胀机需要利用循环系统才能起作用,不能单独使用。 机组结构复杂。 所需条件低,更适合低品味热源回收。 ORC热力循环原理图 ORC螺杆膨胀机运转原理: 预热器、蒸发器接受热源的热量,将工质加热成高温高压的蒸汽(非水蒸汽),然后进入膨胀机推动转子做工,同时降温降压。蒸汽从膨胀机排出后,进入油分离器,分离润滑油,气体进入冷凝器冷凝成液体,液体被液体泵升压,进入预热器、蒸发器,完成一轮循环。 同时还存在的一路循环是润滑油在油分离气实现分离后,借助油泵输送至各润滑点,确保轴承等零件的润滑与降温。

天然气透平膨胀机工作原理

天然气透平膨胀机工作原理 天然气透平膨胀机工作原理 第一部分基础理论简介 一、概述 目前低温技术应用非常广泛,从航天到超导,从气体分离到能量回收等,而低温能量的获得主要靠气体的膨胀,特别是气体的等熵绝热膨胀,透平膨胀机则是实现这一膨胀的有效设备,现已广泛用到气体液化分离、能量综合利用等方面。 二、膨胀机的形式 1、活塞式膨胀机:通称容积型,其特点是适宜于小流量、高压力、大膨胀比工况;缺点是复杂、体积大、易损件多、操作维护复杂。 2、透平膨胀机:通称速度型,其特点是转速高、体积小、重量轻、结构简单、易损件少、因而制造维修工作量小,适宜于大流量、中高压力而初温较低。 按工作原理分: 1)冲动式:膨胀过程几乎完全在静止的喷嘴中进行; 2)反作用式:膨胀过程不仅在静止的喷嘴中进行,还在叶轮中进一步膨胀。 按气流流流动方向分:

1)径流式:气体在垂直于旋转轴的平面内沿半径方向流动; 2)轴流式:气体沿着平行于工作轮旋转轴方向流动; 3)径轴流式:气体由径向流入工作轮而由轴向流出。 三、透平膨胀机基本结构及工作原理 1、基本结构 膨胀机由通流部分、制动器及机身三部分组成 膨胀机通流部分:蜗壳、喷嘴、工作轮、扩压器 制动器:1)压缩机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳 2)风机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳 3)电机或油制动器 机身:支撑和隔热作用 2、工作原理 1)气体在喷嘴中流动 设置喷嘴的目的是使气流的动力能转变为气流的速度能并 且使气流降温,在喷嘴前后存在着压差,这些压差推动着气流流动。当气流通过喷嘴时由于减压膨胀而使焓值降低,即使压力、温度下降,这些焓降转变成气流的动能,使在喷嘴出口处气流获得巨大的速度,因此喷嘴主要解决的问题是保持合理的形状以减小各种损失。 喷嘴在结构上可分为三段:即进口段、主体段、出口段

挤出机 操作规程

挤出机操作规程 塑料挤出生产线中各个类型产品,都有其操作特点,对其操作特点有个详细的了解,才可以充分发挥机器的效能。挤出机是其中一种类型及其,把握好挤出机的操作要点,正确合理地使用挤出机。螺杆挤出机的使用包括机器的安装、调整、试车、操作、维护和修理等一系列环节,它的使用具有一般机器的共性,主要表现在驱动电机和减速变速装置方面。但螺杆挤出机的工作系统即挤出系统,却又独具特点,在使用螺杆挤出机时应特别注意其特点。 机器的安装、调整、试车一般在挤出机的使用说明书中均有明确规定,这里对挤出机的操作要点,维护与保养简述如下: 操作人员必须熟悉自己所操作的挤出机的结构特点,尤其要正确掌握螺杆的结构特性,加热和冷却的控制仪表特性、机头特性及装配情况等,以便正确地掌握挤出工艺条件,正确地操作机器。 制作不同塑料制品时,挤出机的操作要点是各不相同的,但也有其相同之处。下面简要介绍挤出各种制品时相同的操作步骤和应注意的挤出机的操作要点。 1、开车前的准备工作 (1)用于挤出成型的塑料。原材料应达到所需要的干燥要求,必要时需作进一步干燥。并将原料过筛除去结块团粒和机械杂质。

(2)检查设备中水、电、气各系统是否正常,保证水、气路畅通、不漏,电器系统是否正常,加热系统、温度控制、各种仪表是否工作可靠;辅机空车低速试运转,观察设备是否运转正常;启动定型台真空泵,观察工作是否正常;在各种设备滑润部位加油润滑。如发现故障及时排除。 (3)装机头及定型套。根据产品的品种、尺寸,选好机头规格。按下列顺序将机头装好。 2、开车 (2)开车,选按“准备开车”钮,再接“开车”钮,然后缓慢旋转螺杆转速调节旋钮,螺杆转速慢速启动。然后再逐渐加快,同时少量加料。加料时要密切注意主机电流表及各种指示表头的指示变化情况。螺杆扭矩不能超过红标(一般为扭矩表65%-75%)。塑料型材被挤出之前,任何人均不得站于口模正前方,以防止因螺栓拉断或因原料潮湿放泡等原因而产生伤害事故。塑料从机头口模挤出后,即需将挤出物慢慢冷却并引上牵引装置和定型模,并开动这些装置。然后根据控制仪表的指示值和对挤出制品的要求。将各部分作相应的调整,以使整个挤出操作达到正常状态。并根据需要加足料,双螺杆挤出机采用计量加料器均匀等速地加料。 (3)当口模出料均匀且塑优良好可进行牵引人定型套。塑化程度的判断需凭经验,一般可根据挤出物料的外观来判断,即表面有光泽、无杂质、无发泡、焦料和变色,用手将挤出料挤细到一定程度不出现

透平膨胀机

涡轮膨胀机是空气分离设备,天然气(石油气)液化分离设备和低温破碎设备的关键部件,以获取冷却能力。确保整套设备的稳定运行是我们的心。 原理 其主要原理是将一定压力的气体用于透平膨胀机中的绝热膨胀,做外部功,消耗气体本身的内能,从而使气体本身得到强烈的冷却,达到制冷的目的。当使用气缸泵送空气时,我们会发现气缸体被加热了。那是因为活塞压缩气体以释放热量。否则,其原理类似于膨胀机(更确切地说是活塞膨胀机)的原理。从涡轮膨胀机输出的能量由同轴压缩机回收或由制动风扇消耗。 处理预防性 失败原因 转速表指示不正确的原因一般有两个:一是由于膨胀机自身故障导致转速表指示异常,经常伴有严重的膨胀机异常声音。另一个是由于磁电传感器的故障引起的。

磁电传感器安装在制动风扇端盖的中间,该风扇由两个带有线圈的永磁体组成。根据磁电感应原理,如果线圈接地短路或由于潮湿而损坏内部绝缘,则当转子旋转时,通过切断磁力线产生的感应电流会发生变化,从而导致测量速度不准确。兆欧表可用于测量接地电阻和线圈接线的绝缘程度,以进行准确的诊断。 膨胀机的转速表可以在0?40℃的环境温度下正常工作。温度太低或太高,不利于转速表的测量。加热分馏器时未除去膨胀机。即使关闭了风扇的排气阀,冷风阶段的空气温度仍远低于0℃,而后期加热阶段的空气温度仍高于40℃。这两种温差较大的气体长时间充满了风扇系统,磁电传感器的线圈受影响最大。如果线圈被反复加热,则线圈会潮湿且未绝缘接地短路故障,在这种情况下,转速表指示将变慢并且低于实际速度。 转速表本身的故障非常罕见。如果转速表指示不正确,可以判断是否是由于机械故障引起的,应将膨胀机拆下进行检查。如果机械系统没有异常,则可以根据经验进行操作,并且速度显示较低。由于超高速,无需担心膨胀机的自动关闭,这将导致分馏塔上的压力升高并威胁到分馏塔的安全。可使膨胀机的压力和温度保持在正常范围内。

双螺杆挤出机操作规程

1、目的: 为了保证热缩产品母料工艺规范的贯彻执行及AK-63双螺杆挤出机的安全操作,特制定本操作规程。 2、适用范围: 适用于本公司热缩产品的母料挤出。 3、程序: 3.1开机前的准备 3.1.1检查机器各部分的电源开关处于关断状态,闭合总电源开关,打开加热电源开关,开始预热。根据工艺要求设定控温表的设定值,机器开始预热,当温控表的显示值达到设定值后,打开控温水泵,继续预热30-50分钟左右,保证加热温度在工艺要求的范围内。 3.1.2在机器预热的同时,要准备好开机需要的工具、用品,如:接料袋、过滤网等。 3.1.3更换过滤网 3.1.4检查真空泵、喂料机等是否正常运行。 3.2开机 3.2.1将搅拌处理好的原料倒入喂料斗中。 3.2.2打开各冷却水的开关,调节好水流量。 3.2.3打开输送风机、振动筛、水汽喷雾器、液压换网的电源开关。 3.2.4打开切粒机的电源开关,使其低速运行,待运行稳定后,逐渐加速到工艺要求的范围内。 3.2.5启动油泵润滑主机。 3.2.6启动主机运行开关,使其低速运行,待运行稳定后,逐渐加速到工艺要求的范围内。 3.2.7启动喂料电源开关,使其低速运行,待运行稳定后,逐渐加速到工艺要求的范围内。 3.2.8进料后,当机头有料挤出时,启动真空泵,打开真空管路上的阀门极其进水阀门。 3.2.9当机头有料挤出时,根据切粒的情况调整喂料机的速度,使切粒的大小符合工艺要求的范围。 3.2.10机器运行稳定后,可以用接料袋装袋,开始的料头单独放置在指定区域内。 3.2.11机器运行稳定后,根据工艺要求更换过滤网。 3.3运转中的检查 3.3.1、主电机的电流(本机最大电流167A,运行电流小于其85%)是否稳定,若波动较大或急速上升,应暂时减少供料量,待主电流稳定后再逐渐增加。应平稳的进行调速。螺杆在规定的转速范围内(0~600r/min)。

挤出机原理介绍

挤出机定义介绍 在塑料挤出成型设备中,塑料挤出机通常称之为主机,而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。塑料挤出机经过100多年的发展,已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆,甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机(主机)可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板(片)材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配,组成各种塑料挤出成型生产线,生产各种塑料制品。因此,塑料挤出成型机械无论现在或将来,都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。 塑料挤出机的工作原理 螺杆挤出机是塑料成型加工最主要的设备之一,它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。螺杆挤出机自诞生以来,经过近百年的发展,已由普通螺杆挤出机发展为新型螺杆挤出机。尽管新型螺杆挤出机种类繁多,但就挤出机理而言,基本是相同的。传统螺杆挤出机挤出过程,是靠机筒外加热、固体物料与机筒、螺杆摩擦力及熔体剪切力来实现的。“摩擦系数”和“摩擦力”,“粘度”和“剪应力”是影响传统螺杆挤出机工作性能的主要因素,由于影响“摩擦”和“粘度”的因素十分复杂,因此,传统螺杆挤出机挤出过程是一个非稳定状态,难以控制,对某些热稳定性差、粘度高的热敏性塑料尤为突出。自60年代以来,世界上各国学者对螺杆挤出机理进行了大量研究,也取得了明显的成就,但由于他们的研究大多局限于传统塑料挤出成型机理、机械结构形式和换能方式,因而一直未能取得重大突破。传统螺杆挤出机所存在的如体积庞大、能耗高、噪音大、产品质量提高难等一系列缺点没有得到根本解决。 塑料挤出机特点 1.模块化和专业化 塑料挤出机模块化生产可以适应不同用户的特殊要求,缩短新产品的研发周期,争取更大的市场份额;而专业化生产可以将挤出成型装备的各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采购,这对保证整期质量、降低成本、加速资金周转都非常有利。 2.高效、多功能化 塑料挤出机的高效主要体现在高产出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面,螺杆塑料挤出机已不仅用于高分子材料的挤出成型和混炼加工,它的用途已拓宽到食品、饲料、电极、炸药、建材、包装、纸浆、陶瓷等领域。 3.大型化和精密化 实现塑料挤出机的大型化可以降低生产成本,这在大型双螺杆塑料造粒机组、吹膜机组、管材挤出机组等方面优势更为明显。国家重点建设服务所需的重大技术装备,大型乙烯工程配套的三大关键设备之一的大型挤压造粒机组长期依靠进口,因此必须加快国产化进程,满足石化工业发展需要。 4.智能化和网络化 发达国家的塑料挤出机已普遍采用现代电子和计算机控制技术,对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂料螺杆转速、喂料量,各种原料的配比、电机的电流电压等参数进行在线检测,并采用微机闭环控制。这对保证工艺条件的稳定、提高产品的精度都极为有利。 塑料挤出机组成部分 塑料挤出机的主机是挤塑机,它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。 1.挤压系统挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所建立压力下,被螺杆连续的挤出机头。 (1)螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度

螺杆膨胀机工作原理

螺杆膨胀机工作原理 余热发电系统最核心设备为获取余热的换热设备和将热能转换为机械能的热功转换设备。换热设备包括间壁式换热器、蓄热式换热器、热管、余热锅炉等,热功转换设备包括汽轮机、螺杆膨胀机等。 螺杆膨胀机主机主要由一对螺杆转子、缸体、轴承、同步齿轮、密封组件以及联轴节等极少的零件组成,结构简单,其气缸呈两圆相交的“∞”字形,两根按一定传动比反向旋转相互啮合的螺旋形阴、阳转子平行地臵于气缸中。螺杆膨胀机主机是按照螺杆压缩机的逆原理来工作的,其基本结构和螺杆压缩机相同,工作过程相反,螺杆转子可用现有的螺杆压缩机的生产技术来进行生产,但其制造工艺和控制系统要比螺杆压缩机复杂的多。 图1、螺杆膨胀机主机示意图 图2、螺杆膨胀机主机实物图 图3、螺杆膨胀机工作原理示意图

图4、螺杆膨胀机工作过程P-V图 螺杆膨胀机的工作周期由齿间容积中的吸气、膨胀和排气三个过程组成。 吸气过程:有机工质从进气管中流入齿间容积A(如上图左图),吸气结束时,齿间容积A就形成了一个由转子和机壳共同围成的密闭空间;膨胀过程:齿间容积A中的高温高压有机工质在齿间容积中有膨胀的力并对转子施加一个转矩,推动螺杆转动,随着螺杆转动,齿槽A旋转到B、C、D 逐渐加长、容积增大,压力和温度下降,当气体移到位臵D时,膨胀过程结束,这时螺杆齿间容积达到最大;排气过程:有机工质随着转子的不断旋转,通过与齿间容积接通的排气口排出。完成整个膨胀过程。从膨胀的始点到终点,随着膨胀过程的进行,其中气体的压力、温度和焓值(蒸汽具有的做功能力)下降,比容和熵值增加,气体的内能转化为机械能对外做功。上述的气体吸气、膨胀、排气三个过程不断循环重复,并不断对外做功。一般用实际焓值降低与理想膨胀过程焓值降低(等熵焓降)的比值来衡量螺杆膨胀机主机的效率,称为等熵效率或内效率。螺杆膨胀机的内效率与主机型线设计、加工精度、工质、工作状态稳定性等密切相关,目前螺杆膨胀机主机的等熵效率(又称内效率)一般可达65%-75%,而开山股份朗肯循环螺杆膨胀发电机主机在一定条件下的等熵效率可高达85%以上。

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