一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机制造技术

一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，属于双螺杆膨胀机热发电领域，螺杆转子对中主动螺杆的输出端上设有斗形驱动装置，斗形驱动装置由转轮和叶片组成，叶片均匀焊接在转轮的轮辐上，叶片是采用两个椭圆曲面构成的二分瓣对称结构，每个叶片的顶部均设有“V”型缺口，斗形驱动装置通过键连接实现与主动螺杆的连接，斗形驱动装置的外围设有保护罩。本新型结构新颖，工作原理清晰，可以依据转速的不同灵活地调整喷嘴流量与压力，达到快速启动膨胀机的功能；启动过程中，液流的预热效果，使得双螺杆膨胀机排气端各零部件温度超过了金属低温脆性温度，进一步缩短了膨胀机组工作准备时问，双螺杆膨胀机这一起动方式优于增压端起动方式。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于双螺杆膨胀机热发电领域，特别涉及一种具有辅助增强驱动结构的双螺杆膨胀机。
技术介绍
工业生产通常产生大量的余热余压，其中大量浪费的是低品位能源(低温、低压、污染、不稳定的热能)，目前通过汽轮机这种传统设备进行能量回收存在不稳定工况下效率较低、热源范围要求较高等技术问题，而将双螺杆膨胀机与有机工质朗肯循环结合组成有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，简称ORC)螺杆膨胀机系统，不仅具有回收余热量大、设备紧凑、发电效率高等特点，还具有安全可靠、容易施工和运行操作等优势。目前膨胀机常用的启动方式是在入口处设置增压端，用导气的方式推动膨胀机转动，待增压机升压至规定要求值时，启动膨胀机，然后快速开启喷嘴使膨胀机迅速而平稳地度过临界转速。如果导气过快，即过压启动状态，由于膨胀机增压端入口的压力较高，将会使膨胀机增压端压差过大和气流速度过快，造成膨胀机零部件损坏；如果导气过慢，即欠压启动状态，由于膨胀机转子的惯性过大，将会使得膨胀机无法正常运转。采用增压装置启动膨胀机需要操作人员密切注意膨胀机增压端的压力和转速，对膨胀机的控制反馈系统要求较高，且启动过程中涉及压力容器，所用压力介质使用后还得回收进行增压，既浪费了能源，对系统的安全性也有一定的影响，因此合理便捷的启动方式对膨胀机的正常、快速运转至关重要。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，能够满足双螺杆膨胀机的灵活快速启动，同时还可以使双螺杆膨胀机在启动过程中，提高双螺杆膨胀机转子温度，将温差、振动等指标控制在一定的范围内，继而顺利过渡到正常运行状态。本技术的技术方案是：一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，包括缸体，设置在缸体左侧的排气端座，设置在缸体右侧的吸气端座，设置在缸体内部的螺杆转子对，以及设置在螺杆转子对右端的同步齿轮对；其特征在于：所述螺杆转子对中主动螺杆的输出端上设有斗形驱动装置，所述斗形驱动装置由转轮和叶片组成，所述叶片均匀焊接在所述转轮的轮辐上，所述叶片是采用两个椭圆曲面构成的二分瓣对称结构，每个所述叶片的顶部均设有“V”型缺口，所述斗形驱动装置通过键连接实现与所述主动螺杆的连接，所述斗形驱动装置的外围设有保护罩。所述缸体、吸气端座和排气端座的外壁均设置加强筋。所述吸气端座上方设置吸气通道，排气端座下方设置排气通道，整个双螺杆膨胀机呈上进下出的吸、排气结构。所述吸气端座内依次安装机械密封、双列圆柱滚子轴承、角接触球轴承和起固定作用的轴承挡圈，排气端座内依次安装的机械密封、双列圆柱滚子轴承。所述同步齿轮对采用螺纹连接方式用弹性挡圈进行轴向固定。所述结构尺寸的双螺杆膨胀机叶片的数量为8～18片，每个叶片的间隔相等，形状、规格相同。所述保护罩的内表面设有引导从叶片流出的射流落入回水渠道作用的沟槽。本技术的有益效果为：本技术提出的一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，结构新颖，工作原理清晰，可以依据转速的不同灵活地调整喷嘴流量与压力，达到快速启动膨胀机的功能；启动过程中，液流的预热效果，使得双螺杆膨胀机排气端各零部件温度超过了金属低温脆性温度，因此，启动膨胀机时无需采取背压暖机方式减小温差，进一步缩短了膨胀机组工作准备时问，从经济效益的角度来看，双螺杆膨胀机灵活、快速，低寿命损耗的启动特性优于增压端起动方式，可以将我国能源的利用效率提高到一个全新水平，对我国资源循环节约和环境保护都将产生积极的社会意义和经济意义。附图说明图1为本技术总装结构示意图。图2为本技术中斗形驱动装置结构示意图。图3为本技术中叶片表面射流流动示意图。图中：保护罩1、斗形驱动装置2、转轮2-1、叶片2-2、V型缺口2-3、键连接2-4、轮辐2-5、轴承盖3、双列圆柱滚子轴承4、机械密封5、排气端座6、缸体7、螺杆转子对8、密封圈9、吸气端座10、角接触球轴承11、轴承挡圈12、同步齿轮对13、弹性挡圈14、后端盖15。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明：如图1-3所示，一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，包括缸体7，设置在缸体7左侧的排气端座6，设置在缸体7右侧的吸气端座10，设置在缸体7内部的螺杆转子对8，以及设置在螺杆转子对8右端的同步齿轮对13；螺杆转子对8中主动螺杆的输出端上设有斗形驱动装置2，斗形驱动装置2由转轮2-1和叶片2-2组成，叶片2-2均匀焊接在转轮2-1的轮辐2-5上，叶片2-2是采用两个椭圆曲面构成的二分瓣对称结构，每个叶片2-2的顶部均设有一V型缺口2-3，斗形驱动装置2通过键连接2-4实现与主动螺杆的连接，斗形驱动装置2的外围设有保护罩1。如图1-3所示，一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，缸体7、吸气端座10和排气端座6的外壁均设置加强筋，以减少双螺杆膨胀机工作过程中的热应力，提高机组的稳定性和刚度；吸气端座10上方设置吸气通道，排气端座6下方设置排气通道，整个双螺杆膨胀机呈上进下出的吸、排气结构；吸气端座10内依次安装机械密封5、双列圆柱滚子轴承4、角接触球轴承11和起固定作用的轴承挡圈12，排气端座6内依次安装的机械密封5、双列圆柱滚子轴承4；同步齿轮13对采用螺纹连接方式用弹性挡圈14进行轴向固定；叶片2-2的数量为8～18片，每个叶片2-2的间隔相等，形状、规格相同；保护罩1的内表面设有引导从叶片流出的射流落入回水渠道作用的沟槽。如图1所示，一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机的工作原理如下：斗形驱动增强结构装置，以代替增压端实现膨胀机的启动功能。斗形驱动增强结构装置是靠高速射流冲向斗形机构旋转做功将水流动能转化为机械能的水力机械，具有结构简单、对流量变化不敏感等优点。斗形驱动增强结构装置采用斗形装置二分瓣对称结构，在不考虑容积损失的情况下，进入斗形装置上的水流质量与在流出斗形装置上的水流质量相等，同时可以消除轴向力。斗形驱动增强结构装置在启动状态下，利用射流可以对双螺杆膨胀机的出气端进行预热，避免了膨胀机启动时螺杆转子首尾段金属的温差过大，产生较大热变形，有利于双螺杆膨胀机的运行安全。由于现代制造工艺的发展，斗形驱动装置的叶片表面光滑，它由两个椭圆曲面所构成，采用分水刃将射流均匀地分布到叶片，叶片有足够大小和深度，使得射流能够平滑的转弯，从而能量损失最小；同时叶片的顶部留有一定大小的缺口，使得前面叶片不阻碍冲击到后面叶片上的射流，通过射流运动方式的变化实现能量的转化，从而推动主动螺杆转子转动。保护罩的内表面有沟槽，引导从叶片流出的射流落入回水渠道，防止射流向外飞溅，因此保护罩不仅具有保证操作过程安全的作用，还具有引流的功效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，包括缸体(7)，设置在缸体(7)左侧的排气端座(6)，设置在缸体(7)右侧的吸气端座(10)，设置在缸体(7)内部的螺杆转子对(8)，以及设置在螺杆转子对(8)右端的同步齿轮对(13)；其特征在于：所述螺杆转子对(8)中主动螺杆的输出端上设有斗形驱动装置(2)，所述斗形驱动装置(2)由转轮(2‑1)和叶片(2‑2)组成，所述叶片(2‑2)均匀焊接在所述转轮(2‑1)的轮辐(2‑5)上，所述叶片(2‑2)是采用两个椭圆曲面构成的二分瓣对称结构，每个所述叶片(2‑2)的顶部均设有一V型缺口(2‑3)，所述斗形驱动装置(2)通过键连接(2‑4)实现与所述主动螺杆的连接，所述斗形驱动装置(2)的外围设有保护罩(1)。

【技术特征摘要】
1.一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，包括缸体(7)，设置在缸体(7)左侧的排气端座(6)，设置在缸体(7)右侧的吸气端座(10)，设置在缸体(7)内部的螺杆转子对(8)，以及设置在螺杆转子对(8)右端的同步齿轮对(13)；其特征在于：所述螺杆转子对(8)中主动螺杆的输出端上设有斗形驱动装置(2)，所述斗形驱动装置(2)由转轮(2-1)和叶片(2-2)组成，所述叶片(2-2)均匀焊接在所述转轮(2-1)的轮辐(2-5)上，所述叶片(2-2)是采用两个椭圆曲面构成的二分瓣对称结构，每个所述叶片(2-2)的顶部均设有一V型缺口(2-3)，所述斗形驱动装置(2)通过键连接(2-4)实现与所述主动螺杆的连接，所述斗形驱动装置(2)的外围设有保护罩(1)。2.根据权利要求1所述的一种具有增强驱动的双螺杆膨胀机，其特征在于：所述缸体(7)、吸气端座(10)和排气端座(6)的外壁均设置加强筋。3.根据权利要求1所述的一种具有增强驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，吴高捷，朱君，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32