大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构制造技术

本实用新型专利技术涉及螺杆膨胀机技术领域，具体为一种大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构，其能够有效解决膨胀比小的问题，其包括一级壳体，所述一级壳体的转子腔内安装有配合的一级阳转子和一级阴转子，所述一级壳体一端连接一级进气端盖，其特征在于，所述一级壳体另一端连接二级壳体一端，所述二级壳体的转子腔内安装有配合的二级阳转子和二级阴转子，所述一级阳转子与所述二级阳转子之间通过联轴器连接，所述二级壳体另一端连接二级排气端盖。

【技术实现步骤摘要】
大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构
本技术涉及螺杆膨胀机
，具体为一种大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构。
技术介绍
随着能源日益短缺和环境污染问题的突出,节能减排受到了世人的关注。其中，广泛应用于重型汽车、大型客车、工程机械、船舶、发电机组等行业的柴油机的余热回收逐渐被重视。根据调查，一般大功率的柴油机燃料燃烧后产生的热量真正转换成有效输出功的部分仅占50%左右，其余为热量损失，其中约30%的热量被废气带走，在排气管中温度高达400℃左右，这部分热量占燃料熥的10%，品味较高，回收利用潜力大；约15%的热量被冷却水带走，但其仅占燃料熥的4%，品味较低，回收利用价值不大；其他热量损失约占5%。目前最具有发展前景的废气余热回收的方法是利用ORC有机朗肯循环系统发电或直接带动负载做功，该系统由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成，如图1所示。工质在工质泵中进行等熵压缩后，进入到蒸发器等压加热，吸收柴油机的废气中的热量，并蒸发成为高温高压的蒸汽，之后进入到膨胀机中等熵膨胀，向外界输出机械功，膨胀后的蒸汽进入冷凝器，与冷却介质换热并等压冷凝为液态，最后重新进入工质泵中开始下一次的循环。系统总体性能包括工质蒸发压力、冷凝压力、工质流量、膨胀比、系统热回收效率和总换热面积等。其中膨胀比指的是膨胀机入口和出口工质压力的比值，其大小不仅影响着膨胀过程的焓降，而且对系统膨胀机的设计选型起着重要的作用。在中小型系统中，通常采用单级膨胀机，如涡旋式膨胀机、向心透平式膨胀机等，此类膨胀机通常难以实现较大的膨胀比。工质的膨胀比随蒸发温度的增加而增加，且增幅有逐渐加快的趋势，但是在大功率的柴油机余热回收系统，目前的技术方案还难以满足要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构，其能够有效解决膨胀比小的问题。其技术方案是这样的：一种大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构，其包括一级壳体，所述一级壳体的转子腔内安装有配合的一级阳转子和一级阴转子，所述一级壳体一端连接一级进气端盖，其特征在于，所述一级壳体另一端连接二级壳体一端，所述二级壳体的转子腔内安装有配合的二级阳转子和二级阴转子，所述一级阳转子与所述二级阳转子之间通过联轴器连接，所述二级壳体另一端连接二级排气端盖。其进一步特征在于，所述一级壳体上设置有一级进气端轴承座，所述二级壳体上设置有二级进气端轴承座，所述一级进气端轴承座与所述一级进气端盖连接，所述二级进气端轴承座与所述一级壳体另一端连接；所述二级排气端盖上安装有轴封座；所述一级壳体顶端开有竖向布置的主进油口，所述一级壳体内上端开有连通所述主进油口的水平油道，所述二级进气端轴承座上开有与所述水平油道对应连通的第二油道，所述水平油道靠近所述二级进气端轴承座一侧开有连通所述一级壳体气体通道的扇形凹槽；所述扇形凹槽深度为0.2-0.3mm。采用本技术的结构后，将两级螺杆膨胀机串联起来，一级阳转子与二级阳转子之间通过联轴器连接，有效增大了膨胀比，增加膨胀机的输出功率，提高系统的回收能量和回收效率；进一步的，水平油道靠近二级进气端轴承座一侧开有连通一级壳体气体通道的扇形凹槽，增加了中间补热喷油点，用来提高二级入口工质的温度，进一步提高系统的做功能力。附图说明图1为典型的ORC有机朗肯循环系统图；图2为单级螺杆膨胀机结构示意图；图3为本技术主视向局部剖面示意图；图4为本技术中一级壳体的主视向示意图；图5为本技术中二级进气端轴承座的主视向示意图；图6为本技术中间补热喷油点主视向局部剖面示意图；图7为本技术中间补热喷油点局部剖面放大示意图。具体实施方式见图3至图7所示，一种大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构，其包括一级壳体3，一级壳体3的一级转子腔4内安装有配合的一级阳转子5和一级阴转子6，一级壳体3一端通过一级进气端轴承座1连接一级进气端盖2，一级壳体3另一端通过二级进气端轴承座7连接二级壳体8一端，二级壳体8的二级转子腔9内安装有配合的二级阳转子10和二级阴转子11，一级阳转子5与二级阳转子10之间通过刚性联轴器14连接，二级壳体8另一端连接二级排气端盖12，二级排气端盖12上安装有轴封座13。一级壳体3顶端开有竖向布置的主进油口17，一级壳体3内上端开有连通主进油口17的水平油道15，二级进气端轴承座7上开有与水平油道15对应连通的第二油道18，水平油道15靠近二级进气端轴承座7一侧开有连通一级壳体3气体通道19的扇形凹槽16，扇形凹槽16、一级壳体3上的平面3-3、二级进气端轴承座7上的平面7-7共同组成中间补热结构。当机组工作时，润滑油从主进油口17进入主机，通过水平油道15、第二油道18分流至二级主机，润滑油在经过扇形凹槽16时，由于此处润滑油的压力高于气体通道19中的压力，所以在压差的作用下，润滑油将喷进气体通道19，与工作气体一起进入二级主机，然后参与膨胀与排出过程。扇形结构可以引导润滑油的喷射方向，扇形尾部面积大，有利于提高加热效果。同时，扇形凹槽16的深度很浅，一般尺寸为0.2-0.3mm，不会对第二油道18中的润滑油压力产生大的影响。图2所示的为现有的单级螺杆膨胀机结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构，其包括一级壳体，所述一级壳体的转子腔内安装有配合的一级阳转子和一级阴转子，所述一级壳体一端连接一级进气端盖，其特征在于，所述一级壳体另一端连接二级壳体一端，所述二级壳体的转子腔内安装有配合的二级阳转子和二级阴转子，所述一级阳转子与所述二级阳转子之间通过联轴器连接，所述二级壳体另一端连接二级排气端盖。

【技术特征摘要】
1.一种大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构，其包括一级壳体，所述一级壳体的转子腔内安装有配合的一级阳转子和一级阴转子，所述一级壳体一端连接一级进气端盖，其特征在于，所述一级壳体另一端连接二级壳体一端，所述二级壳体的转子腔内安装有配合的二级阳转子和二级阴转子，所述一级阳转子与所述二级阳转子之间通过联轴器连接，所述二级壳体另一端连接二级排气端盖。2.根据权利要求1所述的一种大功率柴油机余热回收用两级螺杆膨胀机结构，其特征在于，所述一级壳体上设置有一级进气端轴承座，所述二级壳体上设置有二级进气端轴承座，所述一级进气端轴承座与所述一级进气端盖连接，所述二级进气端轴承座...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，胡建军，张开闯，陈锐，
申请(专利权)人：无锡锡压压缩机有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32