本实用新型专利技术提供一种用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平，解决现有高炉煤气能量回收透平体积较大、成本较高的问题。高速高炉煤气能量回收透平包括机壳、进气轴承箱、转子、进气侧轴端密封套、叶片承缸、静叶片、动叶片、静叶调节机构、排气室和出口扩压段；机壳设置在转子外侧，其径向设置有进气管，进气管的轴线与转子轴线垂直；进气轴承箱设置在机壳的前端，与机壳通过法兰连接；排气室和出口扩压段依次设置在机壳的出口端；转子通过轴承支撑在进气轴承箱和排气室里；叶片承缸设置在机壳与转子之间；静叶片和动叶片依次设置在气流流道内，且动叶片设置在转子上；静叶片通过静叶轴承安装在叶片承缸上；进气侧轴端密封套套装在转子外侧。转子外侧。转子外侧。
【技术实现步骤摘要】
一种用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平
[0001]本技术属于透平膨胀机领域，具体涉及一种用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平法。
技术介绍
[0002]高炉煤气能量回收透平应用于高炉炼铁工艺中，其利用高炉煤气的压力能和热能经透平膨胀做功，并将其转化为机械能，用于并网发电或工业拖动机组。在工业拖动过程中，高炉煤气能量回收透平将回收的能量转化成机械能传递给拖动机组，从而实现节能节电。
[0003]现有高炉煤气能量回收透平应用于工业拖动同轴机组中时，其转速固定为3000r/min，与所拖动机组的转速不同，需通过变速装置匹配在一起。但是，此种连接方式存在以下缺陷：1)高炉煤气能量回收透平转速低，需要增加变速装置拖动压缩机，使得设备整体占用空间增加；2)高炉煤气能量回收透平转速较低，导致透平机型体积增大，成本增加；3)变速装置导致机组结构复杂、轴系设计难度大、故障率高；4)高炉煤气能量回收透平的进气轴承箱和机壳的安装距离较远，使得装置的体积进一步增大。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是解决现有高炉煤气能量回收透平体积较大、成本较高的问题，提供一种用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平，包括机壳、进气轴承箱、转子、进气侧轴端密封套、叶片承缸、静叶片、动叶片、静叶调节机构、排气室和出口扩压段；所述机壳设置在转子外侧，其径向设置有进气管，且进气管的轴线与转子轴线垂直；所述进气轴承箱设置在机壳的前端，且与机壳通过法兰连接；所述排气室和出口扩压段依次设置在机壳的出口端，且排气室与机壳通过法兰连接，出口扩压段和排气室通过法兰连接；所述转子通过轴承支撑在进气轴承箱和排气室里，其转速范围为3600～8300r/min；所述叶片承缸设置在机壳与转子之间，且与转子形成气流流道；所述静叶片和动叶片依次设置在气流流道内，且动叶片设置在转子上；所述静叶片通过静叶轴承安装在叶片承缸上，且静叶片通过设置在机壳内的静叶调节机构调节其角度；所述进气侧轴端密封套套装在转子外侧，其一端与机壳连接，另一端与静叶片的叶顶配合。
[0007]进一步地，还包括平衡管道，所述平衡管道的一端与机壳的进气端连接，另一端与排气室连接，用于平衡转子的轴向推力。
[0008]进一步地，还包括盘车装置，所述盘车装置设置在进气轴承箱上。
[0009]进一步地，所述排气室包括同轴套装的排气轴承箱和外筒体，所述排气轴承箱的外径和轮毂直径相同，所述外筒体与排气轴承箱之间为气流通道，且二者通过支撑筋板连接。
[0010]进一步地，所述出口扩压段包括同轴设置的内壳体和外壳体，所述内壳体为流线型旋转体结构，所述内壳体和外壳体通过支撑筋进行连接。
[0011]进一步地，所述转子的后端通过推力轴承和支撑轴承支撑在排气室的排气轴承箱内，且转子与排气轴承箱之间设置有排气轴端密封。
[0012]进一步地，还包括进气侧对中导向键和排气侧对中导向键，进气侧对中导向键的一部分设置在机壳上，另一部分设置在基础上或支撑上；排气侧对中导向键一部分设置在排气室外筒体最下方，另一部分设置在基础上或支撑上，使得运行过程中轴线不变。
[0013]进一步地，所述叶片承缸的前端还设置有进口圈，所述进口圈位于机壳的进气流道内。
[0014]进一步地，所述动叶片高度与转子直径比在0.2～0.4之间。
[0015]进一步地，转子直径尺寸与转速存在以下关系：
[0016]当转速范围为3600～3800r/min时，轮毂直径范围为850～950mm；
[0017]当转速范围为4100～4300r/min时，轮毂直径范围为700～800mm；
[0018]当转速范围为4500～4650r/min时，轮毂直径范围为630～760mm；
[0019]当转速范围为5100～5300r/min时，轮毂直径范围为550～630mm；
[0020]当转速范围为5650～5950r/min时，轮毂直径范围为450～560mm；
[0021]当转速范围为6300～6500r/min时，轮毂直径范围为400～500mm；
[0022]当转速范围为7100～7300r/min时，轮毂直径范围为350～450mm；
[0023]当转速范围为7800～8300r/min时，轮毂直径范围为300～400mm。
[0024]与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0025]1.本技术高炉煤气能量回收透平采用转速范围为3600～8300rpm，使得安装静叶片和动叶片的流道尺寸在径向尺寸减小，使得装置体积较小，制造成本大幅减小，从而减小透平机型，降低成本。
[0026]2.本技术高速煤气能量回收透平采用径向下进气、轴向排气结构，使得装置的轴向尺寸缩短，结构更紧凑。
[0027]3.本技术高速煤气能量回收透平的进气轴承通过法兰直接与机壳连接，缩短转子长度及轴承跨距，提高转子刚性，同时也缩短机组轴向长度，结构更紧凑，从而减小透平尺寸，降低成本。
[0028]4.本技术高速煤气能量回收透平在排气端设有出口扩压段，利用动叶出口的余速，使得气动效率进一步提升。
附图说明
[0029]图1为本技术用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平结构示意图。
[0030]附图标记：1
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进气轴承箱，2
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机壳，3
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进口圈，4
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叶片承缸，5
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静叶调节机构，6
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排气室，7
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出口扩压段，8
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推力轴承，9
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支撑轴承，10
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排气轴端密封，11
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动叶片，12
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转子，13
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静叶片，14
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进气侧轴端密封套，15
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平衡管道，16
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盘车装置，17
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进气侧对中导向键，18
‑
排气侧对中导向键。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用来解释本技术的技术原理，目的并不是用来限制本技术的保护范围。
[0032]本技术提供一种用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平，其转速覆盖3600～8300r/min，与拖动机组同转速且直连，有效解决透平机与拖动机组的同转速问题，简化机组配置，提高能量回收利用效率。同时，该高炉煤气能量回收透平的轴向尺寸和径向尺寸较小，减小透平机型，降低成本。
[0033]本技术装置具有转速高、效率高、机型体积小、成本低等优点，通过先进的气动设计优化技术，提高转速本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平，其特征在于：包括机壳(2)、进气轴承箱(1)、转子(12)、进气侧轴端密封套(14)、叶片承缸(4)、静叶片(13)、动叶片(11)、静叶调节机构(5)、排气室(6)和出口扩压段(7)；所述机壳(2)设置在转子(12)外侧，其径向设置有进气管，且进气管的轴线与转子(12)轴线垂直；所述进气轴承箱(1)设置在机壳(2)的前端，且与机壳(2)通过法兰连接；所述排气室(6)和出口扩压段(7)依次设置在机壳(2)的出口端，且排气室(6)与机壳(2)通过法兰连接，出口扩压段(7)和排气室(6)通过法兰连接；所述转子(12)通过轴承支撑在进气轴承箱(1)和排气室(6)里，其转速范围为3600～8300r/min；所述叶片承缸(4)设置在机壳(2)与转子(12)之间，且与转子(12)形成气流流道；所述静叶片(13)和动叶片(11)依次设置在气流流道内，且动叶片(11)设置在转子(12)上；所述静叶片(13)通过静叶轴承安装在叶片承缸(4)上，且静叶片(13)通过设置在机壳(2)内的静叶调节机构(5)调节其角度；所述进气侧轴端密封套(14)套装在转子(12)外侧，其一端与机壳(2)连接，另一端与静叶片(13)的叶顶配合。2.根据权利要求1所述的用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平，其特征在于：还包括平衡管道(15)，所述平衡管道(15)的一端与机壳(2)的进气端连接，另一端与排气室(6)连接，用于平衡转子(12)的轴向推力。3.根据权利要求1所述的用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平，其特征在于：还包括盘车装置(16)，所述盘车装置(16)设置在进气轴承箱(1)上。4.根据权利要求1或2或3所述的用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平，其特征在于：所述排气室(6)包括同轴套装的排气轴承箱和外筒体，所述排气轴承箱的外径和轮毂直径相同，所述外筒体与排气轴承箱之间为气流通道，且二者通过支撑筋板连接。5.根据权利要求4所述的用于工业拖动的高速高炉煤气能量回收透平，其特征在于：所述出...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨岐平，杨刚，魏妮，郑秀萍，周根标，喻欢欢，贺文辉，杨星，白璐，强科，贾江平，高延风，姜晓武，严伟博，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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