一種壓力能回收用透平膨脹的制造方法
【專利摘要】一種壓力能回收用透平膨脹機，包括氣體軸承透平膨脹機，高壓天然氣經(jīng)凈化裝置、預冷器后，進入氣體軸承透平膨脹機的進氣蝸殼，膨脹后的氣流經(jīng)絕熱套、排氣擴管排出，排出的氣體進入換熱器，由冷媒介質(zhì)吸入冷量，再經(jīng)預冷器后匯入下游低壓管網(wǎng)；所述凈化裝置另一路引出經(jīng)過濾器、減壓閥進入氣體軸承透平膨脹機的軸承氣接頭，到左氣體軸承及右氣體軸承的壓力腔，通過軸承后的氣體在軸承箱內(nèi)匯集，再從軸承排氣接頭引出，一起匯入下游低壓管網(wǎng)。具有實施非常方便、適用于高轉(zhuǎn)速場合的特點。
【專利說明】一種壓力能回收用透平膨脹機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種壓力能回收用透平膨脹機。

【背景技術(shù)】
[0002]天然氣管網(wǎng)壓力遠高于用戶的使用壓力，蘊含著巨大的壓力能，但是在供給下端用戶時經(jīng)調(diào)壓站調(diào)壓后，這部分壓力能將大量損失；該能量的回收，將有效的提高能源的綜合利用率及管網(wǎng)的運行經(jīng)濟性。
[0003]目前國內(nèi)天然氣管網(wǎng)壓力能的回收，通常采用透平膨脹機及其組合技術(shù)，主體技術(shù)是通過高壓天然氣在透平膨脹機內(nèi)絕熱膨脹產(chǎn)生冷量，同時輸出外功，天然氣管網(wǎng)壓力與終端壓力有很大的壓差，調(diào)壓過程中會產(chǎn)生大量的壓力能。透平膨脹機已廣泛應用于這部分壓力能的回收。利用透平膨脹機將壓力能轉(zhuǎn)化為機械能及冷源，用于發(fā)電及天然氣液化等。
[0004]目前用于天然氣管網(wǎng)壓力能回收的常規(guī)的透平膨脹機為油軸承透平膨脹機，采用油潤滑軸承支承，適用于較大氣量的場合，但對于高調(diào)壓比、氣量較小的場合，膨脹機轉(zhuǎn)速很高，油軸承透平膨脹機難于適用。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型其目的就在于提供一種壓力能回收用透平膨脹機，具有實施非常方便、適用于高轉(zhuǎn)速場合的特點。
[0006]實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括氣體軸承透平膨脹機，高壓天然氣經(jīng)凈化裝置、預冷器后，進入氣體軸承透平膨脹機的進氣蝸殼，膨脹后的氣流經(jīng)絕熱套、排氣擴管排出，排出的氣體進入換熱器，由冷媒介質(zhì)吸入冷量，再經(jīng)預冷器后匯入下游低壓管網(wǎng)；所述凈化裝置另一路引出經(jīng)過濾器、減壓閥進入氣體軸承透平膨脹機的軸承氣接頭，到左氣體軸承及右氣體軸承的壓力腔，通過軸承后的氣體在軸承箱內(nèi)匯集，再從軸承排氣接頭引出，一起匯入下游低壓管網(wǎng)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有以下優(yōu)點。
[0008]I)小氣量高壓比場合，透平膨脹機轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)子軸頸線速度高，容易引起軸承油膜溫度過高，油的粘度大幅降低，使軸承承載能力大幅下降，從而造成膨脹機失效事故，由于氣體軸承是采用氣膜支承，幾乎不受氣體溫度的影響，軸承與軸頸不直接接觸，適用于高轉(zhuǎn)速場合；
[0009]2)透平膨脹機的軸承氣可直接采用管網(wǎng)氣體，微量的高壓天然氣經(jīng)過濾減壓后進入膨脹機軸承，該股氣體的排放可匯入低壓管網(wǎng)，實施非常方便；
[0010]3)透平膨脹機不需要供壓力油，取消了附屬的供油系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0012]圖1為本裝置流程結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本裝置中氣體軸承透平膨脹機結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014]本裝置包括氣體軸承透平膨脹機，如圖1、圖2所示，高壓天然氣經(jīng)凈化裝置、預冷器后，進入氣體軸承透平膨脹機的進氣蝸殼2，膨脹后的氣流經(jīng)絕熱套15、排氣擴管I排出，排出的氣體進入換熱器，由冷媒介質(zhì)吸入冷量，再經(jīng)預冷器后匯入下游低壓管網(wǎng)；所述凈化裝置另一路引出經(jīng)過濾器、減壓閥進入氣體軸承透平膨脹機的軸承氣接頭8，到左氣體軸承6及右氣體軸承9的壓力腔，通過軸承后的氣體在軸承箱7內(nèi)匯集，再從軸承排氣接頭11引出，一起匯入下游低壓管網(wǎng)。
[0015]實施例
[0016]如圖1所示，從天然氣高壓管網(wǎng)來的高壓天然氣經(jīng)凈化裝置除塵再經(jīng)預冷器預冷到一定溫度后，進入氣體軸承透平膨脹機膨脹，在膨脹機內(nèi)，天然氣從進氣蝸殼2進入，通過進氣蝸殼進行氣流分配進入噴嘴4加速，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能，溫度下降，加速后的高速氣流推動工作輪3旋轉(zhuǎn)帶動主軸12輸出外功，天然氣進入工作輪后繼續(xù)膨脹，溫度繼續(xù)降低，膨脹后的氣流經(jīng)絕熱套15、排氣擴管I降速排出，從膨脹機出來的低溫低壓氣體進入換熱器，由冷媒介質(zhì)吸入冷量，再經(jīng)預冷器復熱后匯入下游低壓管網(wǎng)，透平膨脹機主軸12右端可接風機增壓輪或發(fā)電機減速器，吸收氣體膨脹時輸出的外功，用于氣體增壓或發(fā)電。冷媒介質(zhì)吸入的冷量可用于天然氣液化、制冰等。
[0017]如圖2所示，軸承氣從凈化裝置后引出，經(jīng)精密過濾器、減壓閥進入透平膨脹機，氣體從軸承氣接頭8進入到左氣體軸承6及右氣體軸承9的壓力腔，再通過軸承的毛細管或節(jié)流小孔進到軸頸及止推面產(chǎn)生氣膜，使得主軸12與左氣體軸承6、右氣體軸承9不直接接觸，從而保障主軸能高速運轉(zhuǎn)，通過軸承后的氣體在軸承箱7內(nèi)匯集，再從軸承排氣接頭11引出，一起匯入下游低壓管網(wǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力能回收用透平膨脹機，包括氣體軸承透平膨脹機，其特征在于，高壓天然氣經(jīng)凈化裝置、預冷器后，進入氣體軸承透平膨脹機的進氣蝸殼(2)，膨脹后的氣流經(jīng)絕熱套(15)、排氣擴管(I)排出，排出的氣體進入換熱器，由冷媒介質(zhì)吸入冷量，再經(jīng)預冷器后匯入下游低壓管網(wǎng)；所述凈化裝置另一路引出經(jīng)過濾器、減壓閥進入氣體軸承透平膨脹機的軸承氣接頭(8)，到左氣體軸承(6)及右氣體軸承(9)的壓力腔，通過軸承后的氣體在軸承箱(7)內(nèi)匯集，再從軸承排氣接頭(11)引出，一起匯入下游低壓管網(wǎng)。
【文檔編號】F01D25/16GK204225931SQ201420530298
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】段宇奎, 劉銀松, 吳江 申請人:江西制氧機有限公司