分组式低温气液化用透平膨胀系统技术方案

本实用新型专利技术公开了分组式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、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，而该单元所对应的两根回油管通过带双向泵的管道相连；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。

Group type expansion system for cryogenic gas liquefaction

【技术实现步骤摘要】
分组式低温气液化用透平膨胀系统
本技术涉及低温气液化设备领域，具体涉及分组式低温气液化用透平膨胀系统。
技术介绍
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入透平膨胀机中绝热膨胀推动叶轮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，使得供油站能为相对应的透平膨胀机组供油。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。
技术实现思路
本技术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分组式低温气液化用透平膨胀系统。为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案为：分组式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，使得供油站能为所对应的透平膨胀机组供油，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；供油站的结构包括：油罐、供油过滤器、油泵、回油过滤器、油气分离装置，油罐的出口通过管道与供油过滤器的进口相连通，供油过滤器的出口通过管道与油泵的进口相连通，回油过滤器的出口通过管道与油罐的进口相连通，油气分离装置的出油口通过管道与回油过滤器的进口相连通；透平膨胀机组的结构包括：油压蓄压器、滑油冷却器、透平膨胀机、回气过滤器、压缩机，油压蓄压器的出口通过管道与滑油冷却器进口上的进油管相连通，滑油冷却器的出口通过管道与透平膨胀机相连通，使得油液能进入至透平膨胀机油轴承腔体中进行润滑以及进入至透平膨胀机制动器中带走热量，回气过滤器的出口通过管道与压缩机的进口相连通，压缩机的出口通过管道与透平膨胀机中的气体供给腔相连通，使得压缩机能将压缩后的气体注入至透平膨胀机的迷宫式密封区域中对叶轮进行密封，透平膨胀机中的气体排放腔通过管道与压缩机的进口相连通；油泵出口通过供油管用于与滑油冷却器进口上的进油管相连通，油气分离装置的进油口通过回油管用于与透平膨胀机相连通，使得透平膨胀机中的油气混合物能进入至油气分离装置中进行油气分离，油气分离装置的出气口通过管道用于与回气过滤器的进口相连通，使得油气分离装置分离油气得到的气体能进入至回气过滤器中过滤。进一步的，前述的分组式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，前述的分组式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，前述的分组式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。进一步的，前述的分组式低温气液化用透平膨胀系统，其中：每个供油站均撬装于一个单独的撬块上；每个透平膨胀机组均撬装于一个单独的撬块上。进一步的，前述的分组式低温气液化用透平膨胀系统，其中：滑油冷却器为能通过循环水对油进行冷却的冷却器。本技术的优点为：本技术所述的透平膨胀系统将各个透平膨胀机组组合成各个单元后，各个透平膨胀机组在本身所对应的供油站发生故障时均可以通过所在单元其它透平膨胀机所对应的供油站供油，这样就能保证各个透平膨胀机组都能不间断的可靠稳定运行；另外，本技术所述的透平膨胀系统结构简单可靠，可用于民用领域；由于采用撬装结构，便于吊装运输、现场安装以及设备更换，使得装置的布局能更加紧凑合理；油压蓄压器能在油路系统骤停或油泵损坏等无油的突发状况下，为透平膨胀机供油一段时间，保证透平膨胀机有足够的时间切换至由另一个供油站供油，避免透平膨胀机因突然无油而损坏。附图说明图1为本技术所述的分组式低温气液化用透平膨胀系统的结构示意图。图2为图1中所示的供油站的结构示意图。图3为图1中所示的透平膨胀机组的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的详细描述。如图1所示，分组式低温气液化用透平膨胀系统，包括：冷箱1、七个能为低温气液化提供冷量的透平膨胀机组2、七个与各个透平膨胀机组2一一对应的能为透平膨胀机组2循环供油的供油站3，各个透平膨胀机组2分别通过进气管和回气管与冷箱1相连，使得透平膨胀机组2中膨胀做功冷却的工质气体能进入至冷箱1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2中进行冷却，冷箱1可以为一个大的换热箱体，也可以是由多个小的换热箱体通过管道相连而成；每个供油站3均通过供油管7和回油管8与所对应的透平膨胀机组2相连，每相邻的两个透平膨胀机组2被组合为一个单元，当出现组合至剩余的透平膨胀机组2的数量为三个时，将剩余的三个透平膨胀机组2组合为一个单元，本实施例中，透平膨胀机组2数量为两个的单元有两个，透平膨胀机组2数量为三个的单元有一个；如果透平膨胀机组2的数量为偶数的话，那么就不会存在透平膨胀机组2数量为三个的单元；透平膨胀机组2数量为两个的单元所对应的两根供油管7通过一根带阀门4的管道相连通，而该单元所对应的两根回油管8通过一根带双向泵5的管道相连通；透平膨胀机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.分组式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，使得供油站能为所对应的透平膨胀机组供油，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；供油站的结构包括：油罐、供油过滤器、油泵、回油过滤器、油气分离装置，油罐的出口通过管道与供油过滤器的进口相连通，供油过滤器的出口通过管道与油泵的进口相连通，回油过滤器的出口通过管道与油罐的进口相连通，油气分离装置的出油口通过管道与回油过滤器的进口相连通；透平膨胀机组的结构包括：油压蓄压器、滑油冷却器、透平膨胀机、回气过滤器、压缩机，油压蓄压器的出口通过管道与滑油冷却器进口上的进油管相连通，滑油冷却器的出口通过管道与透平膨胀机相连通，使得油液能进入至透平膨胀机油轴承腔体中进行润滑以及进入至透平膨胀机制动器中带走热量，回气过滤器的出口通过管道与压缩机的进口相连通，压缩机的出口通过管道与透平膨胀机中的气体供给腔相连通，使得压缩机能将压缩后的气体注入至透平膨胀机的迷宫式密封区域中对叶轮进行密封，透平膨胀机中的气体排放腔通过管道与压缩机的进口相连通；油泵出口通过供油管用于与滑油冷却器进口上的进油管相连通，油气分离装置的进油口通过回油管用于与透平膨胀机相连通，使得透平膨胀机中的油气混合物能进入至油气分离装置中进行油气分离，油气分离装置的出气口通过管道用于与回气过滤器的进口相连通，使得油气分离装置分离油气得到的气体能进入至回气过滤器中过滤。/n...

【技术特征摘要】
1.分组式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，使得供油站能为所对应的透平膨胀机组供油，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；供油站的结构包括：油罐、供油过滤器、油泵、回油过滤器、油气分离装置，油罐的出口通过管道与供油过滤器的进口相连通，供油过滤器的出口通过管道与油泵的进口相连通，回油过滤器的出口通过管道与油罐的进口相连通，油气分离装置的出油口通过管道与回油过滤器的进口相连通；透平膨胀机组的结构包括：油压蓄压器、滑油冷却器、透平膨胀机、回气过滤器、压缩机，油压蓄压器的出口通过管道与滑油冷却器进口上的进油管相连通，滑油冷却器的出口通过管道与透平膨胀机相连通，使得油液能进入至透平膨胀机油轴承腔体中进行润滑以及进入至透平膨胀机制动器中带走热量，回气过滤器的出口通过管道与压缩机的进口相连通，压缩机的出口通过管道与透平膨胀机中的气体供给...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈甲楠，赵亚丽，何春辉，王朝，苏红艳，邬海强，倪中华，魏蔚，严岩，
申请(专利权)人：江苏国富氢能技术装备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32