螺杆膨胀机系统技术方案

一种螺杆膨胀机系统，具备具有使动作介质膨胀的膨胀空间、动作介质入口（21）、动作介质出口（22）、油入口（23、24）及油出口（25、26）的螺杆膨胀机（11）、使来自螺杆膨胀机（11）的动作介质与油的混合物冷凝的冷凝器（13）、将来自冷凝器（13）的混合物压送的泵（14）、和使混合物中的动作介质蒸发的蒸发器（15），将来自蒸发器（15）的动作介质向动作介质入口（21）循环供给并且将来自蒸发器（15）的油向油入口（23、24）循环供给，其中，在蒸发器（15）与螺杆膨胀机（11）之间夹设将混合物分离为动作介质和油的油分离箱（16），将油分离箱（16）的油收容部（29）与螺杆膨胀机（11）的油入口（23、24）连接。提供一种能够不设置油泵等油供给机构而向螺杆膨胀机（11）供给油、能够使装置小型化的螺杆膨胀机系统（10）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及螺杆膨胀机系统。
技术介绍
如专利文献I所示，已知有用供油式的螺杆膨胀机(螺杆涡轮机)驱动发电机的螺杆膨胀机系统。如图6所示，在该螺杆膨胀机系统100中，具备将螺杆膨胀机101的螺杆转子102的转子轴103与发电机104连结的发电装置主体105、油分离箱106、冷凝器107、动作介质用泵108、蒸发器109、常用油箱110、油箱111、以及油用泵112。螺杆膨胀机101用螺杆转子102使通过动 作介质入口 113送入的动作介质膨胀，从动作介质出口 114排出。此外，在螺杆膨胀机101中，从油入口 115将油向支承转子轴103的轴承116供给，从与油出ロ 117连通的动作介质出ロ 114将油排出，并且从与动作介质入口 113连通的油入口 120向螺杆转子102的外周面供给油，从动作介质出口 114将油排出。从动作介质出口 114排出的动作介质及油成为混合物被向油分离箱106输送。在油分离箱106中，将混合物分离为油和动作介质。由油分离箱106分离后的动作介质在冷凝器107中液化，由动作介质用泵108向蒸发器109输送。动作介质通过蒸发器109蒸发,被向螺杆膨胀机101的动作介质入口 113输送。此外，从油分离箱106的油排出ロ 118向油箱111输送油。通过油用泵112将油从油箱111经过螺杆膨胀机101的油入口 115、120向轴承116及螺杆转子102的外周面输送。此外，在螺杆膨胀机系统100中，在从油分离箱106的入口的上游侧分支连接以使其与油排出ロ 118的下游侧合流的油供给线路119中夹设有常用油箱110，根据油分离箱106的入口的上游侧与油排出ロ 118的下游侧的压カ差从常用油箱110向油箱111补给油。但是，螺杆膨胀机101的油出口 117与油入口 115、120相比为低压，所以为了从作为油出口 117的下游的油箱111向螺杆膨胀机101供给油而需要油用泵112。此外，油分离箱106的大小取决于气体的流速、或者体积流量(例如，与气体的流速或体积流量大致成比例)。如上所述，螺杆膨胀机101的动作介质出口 114与动作介质入口 113相比是低压，流入到油分离箱106中的气体的体积流量变多，所以需要使油分离箱106的大小变大，有作为螺杆膨胀机系统100而大型化的问题。专利文献I :特开平11 — 101106号公报。
技术实现思路
本专利技术的课题是提供一种能够不设置油泵等油供给机构而向螺杆膨胀机供给油、能够使装置小型化的螺杆膨胀机系统。作为用来解决上述课题的机构，本专利技术的螺杆膨胀机系统，具备螺杆膨胀机，具有由相互咬合的螺杆转子形成、使动作介质膨胀的膨胀空间、与上述膨胀空间连通的动作介质入口及动作介质出口、支承上述螺杆转子的转子轴的轴承、向上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方供给油的油入口、从上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方将油排出的油出ロ ；主体出ロ侧线路，与上述动作介质出ロ及上述油出口连接，将来自上述动作介质出ロ的动作介质和来自上述油出ロ的油输送；冷凝器，夹设在上述主体出ロ侧线路中；泵，与上述主体出口侧线路连接，将由上述主体出口侧线路输送的动作介质与油的混合物压送；蒸发器，使由上述泵压送来的混合物中的动作介质蒸发；将来自上述蒸发器的动作介质向上述动作介质入口循环供给，并且将来自上述蒸发器的油向上述油入口循环供给；在该螺杆膨胀机系统中，在上述蒸发器与上述螺杆膨胀机之间夹设有油分离箱，所述油分离箱将混合物分离为动作介质和油、具有收容分离出的动作介质的动作介质收容部和收容分离后的油的油收容部；将上述油分离箱的油收容部与上述螺杆膨胀机的油入口连接。根据该结构，动作介质被供给到动作介质入口中，在螺杆转子的膨胀空间中膨胀后，变为比动作介质入ロ的动作介质低压，从动作介质出ロ排出。被从动作介质出ロ排出、由主体出ロ侧线路输送的动作介质在通过冷凝器冷凝后，被泵向蒸发器压送。由蒸发器使动作介质蒸发。由于被泵升压，所以油分离箱的内部的压カ变得比动作介质出口高。油入 ロ的油被向螺杆转子的内部供给、向油出ロ流动。油出口的油成为与动作介质出口的动作介质的混合物，被主体出ロ侧线路输送、通过冷凝器向泵输送。混合物被泵通过蒸发器向油分离箱压送。在油分离箱中，分离为动作介质和油，动作介质被收容到动作介质收容部中，油被收容到油收容部中。油分离箱的油收容部的油在压カ差作用下向油入口流动。优选的是，上述油入口由与上述轴承连通的第I油入口和与上述膨胀空间连通的第2油入口构成；在上述油分离箱的动作介质收容部与上述螺杆膨胀机的动作介质入口之间夹设有调节上游侧的压カ和下游侧的压カ的压カ调节机构。根据该结构，油分离箱的内部被泵压送来自动作介质出口的混合物，所以与动作介质出口相比压カ变高。油分离箱的油收容部与螺杆膨胀机的第I油入口及第2油入口连接。第I油入口经由轴承与油出口连通。油出口与动作介质出口连通。由于在油分离箱的油收容部与油出口之间有压力差，所以油从油分离箱的油收容部向油出口侧流动。因而，能够不设置油泵等油供给机构而从油分离箱向支承螺杆转子的转子轴的轴承供给油。此外，通过压カ调节机构调节上游侧的压力和下游侧的压力，以使压力调节机构的上游侧的压カ成为比下游侧的压カ大的值。由于压カ调节机构的上游侧与油箱连通，所以油分离箱的压カ成为与压力调节机构的上游侧的压カ大致相同的值。由于压カ调节机构的下游侧经由动作介质入口与第I油入口连通，所以第I油入口的压カ为与压カ调节机构的下游侧的压カ大致相同的值。由于在油分离箱的油收容部与第I油入口之间有压力差，所以油从油分离箱的油收容部向第I油入口侧流动。因而，能够不设置油泵等油供给机构而从与第I油入口连通的动作介质入口向膨胀空间从油分离箱供给油。优选的是，上述油入口与上述轴承连通。根据该结构，油分离箱的内部由于被泵压送来自动作介质出口的混合物，所以与动作介质出口相比压カ变高。油分离箱的油收容部与螺杆膨胀机的油入口连接。油入口经由轴承与油出ロ连通。油出口与动作介质出ロ连通。由于在油分离箱的油收容部与油出口之间有压力差，所以油从油分离箱的油收容部向油出ロ侧流动。因而，能够不设置油泵等油供给机构从油分离箱向支承螺杆转子的转子轴的轴承供给油。优选的是，上述油入ロ与上述膨胀空间连通，在上述油分离箱的动作介质收容部与上述螺杆膨胀机的动作介质入口之间夹设有调节上游侧的压カ和下游侧的压カ的压カ调节机构。根据该结构，通过压カ调节机构调节上游侧的压カ和下游侧的压カ以使压カ调节机构的上游侧的压カ成为比下游侧的压カ大的值。由于压カ调节机构的上游侧与油箱连通，所以油分离箱的压カ成为与压力调节机构的上游侧的压カ大致相同的值。由于压カ调节机构的下游侧经由动作介质入口与油入口连通，所以油入口的压カ成为与压カ调节机构的下游侧的压カ大致相同的值。由于在油分离箱的油收容部与油入口之间有压力差，所以油从油分离箱的油收容部向油入口侧流动。因而，能够不设置油泵等油供给机构而从与油入口连通的动作介质入口向膨胀空间从油分离箱供给油。优选的是，设有对从上述冷凝器向上述蒸发器侧输送的上述混合物与从上述油分离箱通过上述油入口向上述轴承供给的油进行热交换的热交換器。根据该结构，从冷凝器向蒸发器侧输送的混合物与从油分离箱向油入口侧输送的油通过热交換器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.14 JP 2009-2831821.一种螺杆膨胀机系统， 具备 螺杆膨胀机，具有 由相互咬合的螺杆转子形成、使动作介质膨胀的膨胀空间、 与上述膨胀空间连通的动作介质入口及动作介质出口、 支承上述螺杆转子的转子轴的轴承、 向上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方供给油的油入口、 从上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方将油排出的油出口； 主体出口侧线路，与上述动作介质出口及上述油出口连接，将来自上述动作介质出口的动作介质和来自上述油出口的油输送； 冷凝器，夹设在上述主体出口侧线路中； 泵，与上述主体出口侧线路连接，将由上述主体出口侧线路输送的动作介质与油的混合物压送； 蒸发器，使由上述泵压送来的混合物中的动作介质蒸发； 将来自上述蒸发器的动作介质向上述动作介质入口循环供给，并且将来自上述蒸发器的油向上述油入口循环供给； 其特征在于， 在上述蒸发器与上述螺杆膨胀机之间夹设有油分离箱，所述油分离箱将混合物分离为动作介质和油、具有收容分离出的动作介质的动作介质收容部和收容分离后的油的油收容部; 将上述油分离箱的油收容部与上述螺杆膨胀机的油入口连接。2.如权利要求I所述的螺杆膨胀机系统，其特征在于， 上述油入口由与上述轴承连通的第I油入口和与上述膨胀空间连通的第2油入口构成； 在上述油分离箱的动作介质收容部与上述螺杆膨胀机的动作介质入口之间夹设有调节上游侧的压力和下游侧的压力的压力调节机构。3.如权利要求I所述的螺杆膨胀机系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉村省二，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：