天然气透平膨胀机制造技术

技术编号:13640801 阅读:131 留言:0更新日期:2016-09-03 14:12
本实用新型专利技术公开一种天然气透平膨胀机,尤其是一种应用于旋转机械领域的天然气透平膨胀机。本实用新型专利技术提供有一种可使转子轴向推力平衡,提高轴承承载力,保证设备平稳运行,有效避免轴承烧毁的天然气透平膨胀机,包括前止推轴承、后止推轴承和叶轮,所述前止推轴承、后止推轴承与叶轮的回转中心重合,还包括推力平衡系统,所述平衡系统由压力检测系统、控制器、电磁液压阀和气阀组成,所述压力检测系统的信号采集段与前止推轴承和后止推轴承连接,所述压力检测系统的信号输出端与控制器的信号输出端连接,所述电磁液压阀与气压阀连通。本申请采用推力平衡系统可以实时动态维持轴向推力平衡,可以有效防止止推轴承超载和损坏。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种天然气透平膨胀机,尤其是一种应用于旋转机械领域的天然气透平膨胀机。
技术介绍
透平膨胀机是低温法空分装置及气体分离和液化装置中的重要部机之一。向心径流式透平膨胀机这门技术可以追溯到1930年。透平膨胀机首先应用于空气分离工业,而后在1960年又被用于天然气工业。现在,透平膨胀机已不仅用于空气分离、天然气液化、乙烯冷箱、氢氦液化等低温装置中制取各种温度级的低温冷量,在国外还已广泛应用于余压、废热的能量回收。天然气透平膨胀机是以天然气为介质的透平膨胀机,从90年代以来,天然气透平膨胀机的技术得到大幅提高,但由于在设计计算和结构上的原因,其运行工况不稳定,机组效率还停留在80%以下,转子的轴向推力很难达到平衡,而轴承承载力低,运转可靠性较差,经常发生轴承烧毁。因此现有技术中还没有一种可使转子轴向推力平衡,提高轴承承载力,保证设备平稳运行,有效避免轴承烧毁的天然气透平膨胀机。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种可使转子轴向推力平衡,提高轴承承载力,保证设备平稳运行,有效避免轴承烧毁的天然气透平膨胀机。本技术解决其技术问题所采用的天然气透平膨胀机,包括前止推轴承、后止推轴承和叶轮,所述前止推轴承、后止推轴承与叶轮的回转中心重合,还包括推力平衡系统,所述平衡系统由压力检测系统、控制器、电磁液压阀和气阀组成,所述压力检测系统的信号采集段与前止推轴承和后止推轴承连接,所述压力检测系统的信号输出端与控制器的信号输出端连接,所述电磁液压阀与气压阀连通,所述气压阀的移动与气源连通,另一端与叶轮轮背连通。进一步的是,所述压力检测系统为压力变送器。进一步的是,在所述气源和叶轮轮背之间还设置有开关气阀。进一步的是,所述前止推轴承和后止推轴承的径向油锲型面为三维螺旋槽结构。本技术的有益效果是:本申请采用推力平衡系统可以实时动态维持轴向推力平衡,可以有效防止止推轴承超载和损坏。本申请将现有技术中止推轴承的扇形斜面改为与油膜面更加契合的空间曲面或三维螺旋槽结构,从而使轴承的线速度由60m/s增加到90m/s,承载能力更强。附图说明图1是本技术的结构示意图;图中零部件、部位及编号:叶轮1、电磁液压阀2、气阀3。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1所示,本技术的天然气透平膨胀机,包括前止推轴承、后止推轴承和叶轮1,所述前止推轴承、后止推轴承与叶轮1的回转中心重合,还包括推力平衡系统,所述平衡系统由压力检测系统、控制器、电磁液压阀2和气阀3组成,所述压力检测系统的信号采集段与前止推轴承和后止推轴承连接,所述压力检测系统的信号输出端与控制器的信号输出端连接,所述电磁液压阀2与气压阀连通,所述气压阀的移动与气源连通,另一端与叶轮1轮背连通。推力平衡系统用来对前后止推轴承中的油膜压差进行监控,其工作过程为压力检测系统检测前止推轴承和后止推轴承的油膜压力,检测到的压力传输给控制器,由控制器计算出前后止推轴承的油膜压差,并根据压差来控制电磁液压阀2的开合,从而控制气阀3的开合。当需要增加轮背压力使源流经气阀3后流入轮背处,当需要降低轮背压力时可以打开气阀3泄气。采用推力平衡系统可以实时动态维持轴向推力平衡,可以有效防止止推轴承超载和损坏。所述压力检测系统为压力变送器。压力变送器将止推轴承的压力信号转变为电信号后传输给止推轴承。在所述气源和叶轮1轮背之间还设置有开关气阀3。在气源和叶轮1轮背之间设置的开关气阀3可以方便操作人员对轮背压力进行手动控制。所述前止推轴承和后止推轴承的径向油锲型面为三维螺旋槽结构。现有技术中前止推轴承和后止推轴承为扇形斜面,接触面积小,承载能力差,改为与油膜面更加契合的空间曲面或三维螺旋槽结构,从而使轴承的线速度由60m/s增加到90m/s,承载能力更强。此外为了提高机组效率,将叶轮1进口气流角控制在87度至91度,出口相对气流角控制在28度到32度,通过调整叶型和进出口角度来达到一个理想的流场,从而提高膨胀机效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
天然气透平膨胀机,包括前止推轴承、后止推轴承和叶轮,所述前止推轴承、后止推轴承与叶轮的回转中心重合,其特征在于:还包括推力平衡系统,所述平衡系统由压力检测系统、控制器、电磁液压阀(2)和气阀(3)组成,所述压力检测系统的信号采集段与前止推轴承和后止推轴承连接,所述压力检测系统的信号输出端与控制器的信号输出端连接,所述电磁液压阀(2)与气压阀连通,所述气压阀的移动与气源连通,另一端与叶轮轮背(1)连通。

【技术特征摘要】
1.天然气透平膨胀机,包括前止推轴承、后止推轴承和叶轮,所述前止推轴承、后止推轴承与叶轮的回转中心重合,其特征在于:还包括推力平衡系统,所述平衡系统由压力检测系统、控制器、电磁液压阀(2)和气阀(3)组成,所述压力检测系统的信号采集段与前止推轴承和后止推轴承连接,所述压力检测系统的信号输出端与控制器的信号输出端连接,所述电磁液压阀(2)与气压阀连通,...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐红先胡晓波李德元余涛魏忠昕段卫锋胡德东尹琦岭兰宦勤曹英斌尹光耀王志强刘俊富
申请(专利权)人:四川华宇机械成套设备有限公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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