本發(fā)明屬于甲醇生產(chǎn)，具體涉及一種用于甲醇生產(chǎn)的液力透平機(jī)及甲醇合成系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、甲醇是化工的一種重要原料，也是一種重要產(chǎn)品。甲醇生產(chǎn)中，合成反應(yīng)器出來的氣體冷卻后，氣體循環(huán)回到反應(yīng)器入口，含甲醇和水的粗甲醇液體則進(jìn)罐區(qū)或者進(jìn)入精餾分離出精甲醇。合成反應(yīng)器壓力較高，可達(dá)8.0mpa，灌區(qū)和精餾塔壓力較低，一般為0.4mpa左右。目前甲醇合成系統(tǒng)都是直接將高壓狀態(tài)的粗甲醇液體直接輸入到低壓狀態(tài)的灌區(qū)和精餾塔，這一過程中粗甲醇液體的壓力能完全損失。如果將這部分粗甲醇液體的壓力能回收利用，可以獲得很好的節(jié)能效果，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。在一些現(xiàn)有專利文獻(xiàn)中也公開了相關(guān)內(nèi)容。

2、例如，申請?zhí)枮閏n201210119479.1的專利申請文獻(xiàn)中，公開了一種甲醇合成工藝、甲醇合成系統(tǒng)，該甲醇合成系統(tǒng)通過設(shè)置透平機(jī)，將粗甲醇液體的壓力能進(jìn)行回收利用，從而節(jié)省能源。但在甲醇生產(chǎn)過程中，由于粗甲醇液體中會產(chǎn)生結(jié)蠟顆粒，在工作中會引起粗甲醇液體的壓力波動，引發(fā)透平機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸向力不穩(wěn)定，損壞透平機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸承，甚至導(dǎo)致整個甲醇合成系統(tǒng)停車或泄露的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)中存在的甲醇生產(chǎn)過程中，由于粗甲醇液體中產(chǎn)生結(jié)蠟顆粒，引起粗壓力波動，使透平機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸向力不穩(wěn)定，損壞透平機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸承，甚至導(dǎo)致整個甲醇合成系統(tǒng)停車或泄露的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于甲醇生產(chǎn)的液力透平機(jī)及甲醇合成系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種液力透平機(jī)，用于甲醇生產(chǎn)，其特征在于，所述液力透平機(jī)包括主體及轉(zhuǎn)動軸；

4、所述主體內(nèi)設(shè)置有沿第一方向依次設(shè)置的第一蝸殼流道和第二蝸殼流道；

5、所述轉(zhuǎn)動軸沿所述第一方向貫穿所述第一蝸殼流道和所述第二蝸殼流道；所述轉(zhuǎn)動軸上設(shè)置有葉輪組，所述葉輪組一部分設(shè)置在所述第一蝸殼流道內(nèi)，另一部分設(shè)置在所述第二蝸殼流道內(nèi)；

6、所述主體上設(shè)置有進(jìn)液流道及出液流道，所述進(jìn)液流道及所述出液流道均連通所述第一蝸殼流道和所述第二蝸殼流道；

7、在所述第一蝸殼流道和所述第二蝸殼流道中，所述粗甲醇液體在所述第一方向上的流向相反，且所述粗甲醇液體給所述葉輪組施加的沖擊力，在所述轉(zhuǎn)動軸的周向上方向相同。

8、可選地，所述第一蝸殼流道和所述第二蝸殼流道之間設(shè)置有第一間隔段；所述葉輪組在所述第一蝸殼流道內(nèi)的部分為第一葉輪組，所述葉輪組在所述第一蝸殼流道內(nèi)的部分為第二葉輪組；所述第一葉輪組和所述第二葉輪組關(guān)于所述第一間隔段對稱設(shè)置。

9、可選地，所述第一葉輪組包括多個第一葉輪，多個所述第一葉輪沿所述第一方向依次設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動軸上；在所述第一蝸殼流道中，設(shè)置有多個第一分隔件；任意兩個相鄰的所述第一葉輪之間均插入一個所述第一分隔件；所述第二葉輪組包括多個第二葉輪，多個所述第二葉輪沿所述第一方向依次設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動軸上；在所述第二蝸殼流道中，設(shè)置有多個第二分隔件；任意兩個相鄰的所述第二葉輪之間均插入一個所述第二分隔件。

10、可選地，所述第一蝸殼流道包括有第一入口和第一出口；所述第一入口靠近所述第二蝸殼流道設(shè)置，所述第一出口遠(yuǎn)離所述第二蝸殼流道設(shè)置；所述第二蝸殼流道包括有第二入口和第二出口；所述第二入口靠近所述第一蝸殼流道設(shè)置，所述第二出口遠(yuǎn)離所述第一蝸殼流道設(shè)置；所述第一入口和所述第二入口均連通所述進(jìn)液流道；所述第一出口和所述第二出口均連通所述出液流道。

11、可選地，所述進(jìn)液流道設(shè)置在所述第一蝸殼流道和所述第二蝸殼流道之間。

12、可選地，所述主體包括在所述第一方向上相背離的驅(qū)動側(cè)和非驅(qū)動側(cè)；所述轉(zhuǎn)動軸延伸出所述驅(qū)動側(cè)和所述非驅(qū)動側(cè)；所述轉(zhuǎn)動軸延伸出所述驅(qū)動側(cè)的一端為驅(qū)動端，所述驅(qū)動端設(shè)置有聯(lián)軸器，用于連接發(fā)電裝置；所述轉(zhuǎn)動軸延伸出所述非驅(qū)動側(cè)的一端為非驅(qū)動端，所述非驅(qū)動端設(shè)置有測速盤。

13、可選地，所述非驅(qū)動側(cè)還設(shè)置有降壓腔，所述降壓腔設(shè)置在所述主體的內(nèi)部；所述降壓腔連通所述第一蝸殼流道及所述出液流道。

14、可選地，所述降壓腔與所述出液流道之間設(shè)置有單向閥。

15、第二方面，本發(fā)明還提供了一種甲醇合成系統(tǒng)，其特征在于，所述甲醇合成系統(tǒng)包括合成塔、分離器、膨脹槽以及以上任一項(xiàng)所述的液力透平機(jī)；

16、其中，所述分離器的輸入端與所述合成塔的輸出端連通；

17、所述液力透平機(jī)的進(jìn)液流道與所述分離器的輸出端連通；

18、所述液力透平機(jī)的出液流道與所述膨脹槽連通。

19、可選地，所述甲醇合成系統(tǒng)還包括并行管線，所述并行管線連通所述分離器的輸出端及所述膨脹槽。

20、本發(fā)明的有益效果是：

21、(1)本發(fā)明提供了一種用于甲醇生產(chǎn)的液力透平機(jī)，通過在主體內(nèi)設(shè)置依次排布的第一蝸殼流道和第二蝸殼流道，使粗甲醇液體通過進(jìn)液流道分別進(jìn)入第一蝸殼流道和第二蝸殼流道，并在第一蝸殼流道和第二蝸殼流道內(nèi)流向相反，使第一蝸殼流道和第二蝸殼流道內(nèi)對葉輪組進(jìn)行沖擊帶動時，在轉(zhuǎn)動軸上產(chǎn)生的軸向力相反，從而起到軸向力自平衡的效果，在粗甲醇液體產(chǎn)生結(jié)蠟顆粒引起壓力波動的情況下，降低了透平機(jī)轉(zhuǎn)軸對軸承的軸向力負(fù)擔(dān)，因此，解決了在甲醇生產(chǎn)過程中，由于壓力波動而損壞透平機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸承，甚至導(dǎo)致整個甲醇合成系統(tǒng)停車或泄露的技術(shù)問題。

22、(2)同時，本發(fā)明的液力透平機(jī)還設(shè)置有內(nèi)置在主體內(nèi)的降壓腔，通過降壓腔，使第一蝸殼流道、第二蝸殼流道的出口處的粗甲醇液體的壓力降至出液流道的壓力，從而確保使用過程中的密封性能，同時內(nèi)置的降壓腔，無需外接管路，降低了由于外接管路多導(dǎo)致的泄露風(fēng)險。

23、(3)本發(fā)明還提供了一種甲醇合成系統(tǒng)，在分離器與膨脹槽之間串聯(lián)本發(fā)明所提供的液力透平機(jī)，將粗甲醇液體的壓力能回收利用，獲得很好的節(jié)能效果的同時，避免了由于粗甲醇液體中產(chǎn)生結(jié)蠟顆粒，引起粗壓力波動，使透平機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸向力不穩(wěn)定，損壞透平機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸承，甚至導(dǎo)致整個甲醇合成系統(tǒng)停車或泄漏的技術(shù)問題。

24、(4)同時在甲醇合成系統(tǒng)中，設(shè)置并行管線，連通分離器的輸出端及膨脹槽，從而起到備用作用，在液力透平機(jī)發(fā)生故障或需要檢修的時候，確保本甲醇合成系統(tǒng)不會被迫停車。

技術(shù)特征：

1.一種液力透平機(jī)，用于甲醇生產(chǎn)，其特征在于，所述液力透平機(jī)包括主體(1)及轉(zhuǎn)動軸(2)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力透平機(jī)，其特征在于，所述第一蝸殼流道(11)和所述第二蝸殼流道(12)之間設(shè)置有間隔段(15)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力透平機(jī)，其特征在于，所述第一葉輪組(21)包括多個第一葉輪(211)，多個所述第一葉輪(211)沿所述第一方向(3)依次設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動軸(2)上；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力透平機(jī)，其特征在于，所述第一蝸殼流道(11)包括第一入口(112)和第一出口(113)；所述第一入口(112)靠近所述第二蝸殼流道(12)設(shè)置，所述第一出口(113)遠(yuǎn)離所述第二蝸殼流道(12)設(shè)置；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力透平機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)液流道(13)設(shè)置在所述第一蝸殼流道(11)和所述第二蝸殼流道(12)之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力透平機(jī)，其特征在于，所述主體(1)包括在所述第一方向(3)上相背離的驅(qū)動側(cè)(16)和非驅(qū)動側(cè)(17)；所述轉(zhuǎn)動軸(2)延伸出所述驅(qū)動側(cè)(16)和所述非驅(qū)動側(cè)(17)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液力透平機(jī)，其特征在于，所述主體(1)還設(shè)置有降壓腔(18)，所述降壓腔(18)設(shè)置在所述主體(1)的內(nèi)部；所述降壓腔(18)連通所述第一蝸殼流道(11)、第二蝸殼流道(12)及所述出液流道(14)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液力透平機(jī)，其特征在于，所述降壓腔(18)與所述出液流道(14)之間設(shè)置有單向閥。

9.一種甲醇合成系統(tǒng)，其特征在于，所述甲醇合成系統(tǒng)包括合成塔(4)、分離器(5)、膨脹槽(6)以及權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的液力透平機(jī)(7)；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的甲醇合成系統(tǒng)，其特征在于，還包括并行管線(8)，所述并行管線(8)連通所述分離器(5)的輸出端及所述膨脹槽(6)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種用于甲醇生產(chǎn)的液力透平機(jī)，通過在主體內(nèi)設(shè)置依次排布的第一蝸殼流道和第二蝸殼流道，使粗甲醇液體通過進(jìn)液流道分別進(jìn)入第一蝸殼流道和第二蝸殼流道，并在第一蝸殼流道和第二蝸殼流道內(nèi)流向相反，使第一蝸殼流道和第二蝸殼流道內(nèi)對葉輪組進(jìn)行沖擊帶動時，在轉(zhuǎn)動軸上產(chǎn)生的軸向力相反，從而起到軸向力自平衡的效果，在粗甲醇液體產(chǎn)生結(jié)蠟顆粒引起壓力波動的情況下，降低了透平機(jī)轉(zhuǎn)軸對軸承的軸向力負(fù)擔(dān)，因此解決了在甲醇生產(chǎn)過程中，由于壓力波動而損壞透平機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸承，甚至導(dǎo)致整個甲醇合成系統(tǒng)停車或泄漏的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：郭華,王志強(qiáng),韓連鵬,岳維亮,邊小兵,曹金勝,席旺才,孫占買,何智文,張智飛,李錦,賀可順,柳青,尤濤,朱朝波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：兗州煤業(yè)榆林能化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10