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当代化工研究
weflat
科研开发
2016-08
蒸汽动力螺杆膨胀机在能量回收中的应用
O徐继业
（中国石油工程建设公司大连设计分公司设备室辽宁116085）
摘要：本文介绍了螺杆膨联动力机的工作原理及性能持点，并着重于蒸汽动力螺杆断账机应用情况，由于螺杆断胀机的透用范广，螺
轩影胀机在余热余压回收中会发挥越来越大的作用。关键词：驱动原理；性能；蒸汽动力；轴对
中图分类号：T
文献标识码：A
ApplicationofSteamPowerScrewExpanderinEnergyRecycle
XuJiye
( Equipment Department of Dalian Design Branch, China Petroleum Engineering Construction Corporation,Liaoning, 116085 ) Abstractf : This paper introduces the developmenr backgroand, wonking principle and perforwance characteristics of screw expander; and foc
rses on he applicationt situation of steam power screw expander: Due to zhe wide application range of screw expander; screw expander plays a more and more important role in zhe necycle of waste heal and presstre .
Key words : actarating principle ; performance ; steam power ; shafi seal
在做中国石油呼和浩特石化公司减压蒸汽系统优化运行
改造节能项目时，笔者接触到了螺杆膨胀发电机组，螺杆膨胀动力机组针对低品位热源，利用热源压降，将热能转换为电能等，无需燃料，排放：即节省了能源，又做到了节能
减排环保。 1.引言
经过了多年研究和工业上的实践应用，端杆膨胀机主要应用于低品位的热能的回收：近年来，蒸汽动力螺杆膨胀机广泛用于石油石化炼厂替代原有的减温减压器，用来发电或
者驱动循坏水泵，节能效果明显，无三废排放。 2.工作原理
螺杆膨胀机是一种靠气体膨胀将内能转化为动能的机械，螺杆膨胀机按螺杆压缩机的逆原理工作，其基本构造和螺杆压缩机类似，工作过程相反。如图1所示为螺杆膨胀机的结构图，主要由阴转子、阳转子、同步齿轮、密封组件、轴承及少数零件组成，结构简单，其气缸呈两圆相交的“”字形，两根按一定传动比反向旋转相互啮合的螺旋形阴、阳转子平行地置于气缸中。
螺杆膨胀机的工作周期是由齿间容积中的进气、膨胀和排气三个过程组成的。如图1所示。
进气
膨胀
排气
图1螺杆膨胀机工作原理示意图
进气过程：高压介质从进气口进入转子的齿间容积，推动转子旋转，并使齿间容积不断扩大，当齿间容积完全与进气口脱离时，进气过程结束。
膨胀过程：齿间容积继续增大，高压介质体积膨胀温度降低，同时输出动力到转子的伸出轴处。
排气过程：当齿间容积与挂气口相通时便开始排气过
程，至齿间容积减小为零，一个工作周期结束。方方数据
3.螺杆膨胀机的性能持点
与透平膨胀机及汽轮机相比，螺杆膨胀机具有以下优
点
(1)与汽轮机相比，膨胀机不但适用于高品质热源，也
适用于各种低品位热源，并有较高的转化效率。
(2)相对于透平膨胀机和汽轮机，效率高，成本低；不会发生喘振。
(3)结构简单安装维修方使。转速可调,运转平稳运行周期长。
4.蒸汽动力螺杆膨胀机应用
蒸汽螺杆膨胀机对热源品质要求不高，可将各种低品位热源的热电转换，在变工况环境下仍保持较高转化效率，它将企业在生产环节产生的低品位的或废弃的热能转化为高级能源-电能或直接拖动设备。
本次中国石油呼和浩特石化公司减压蒸汽系统优化运
行改造节能项目就是应用蒸汽动力螺杆膨胀机代替减温减压阀发电技术。机组的主要难点在于高温高压下的选材以及轴封两点，下面主要从工艺概述、选材和轴封三方面阐述。
(1)工艺概述将3.5MPa中
压蒸汽从减温减压器的减压阀前引出，分别进入两台螺杆发电机组的入口。中压蒸汽膨胀做功，驱动螺杆机
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图2螺杆膨胀发电机组流程示意图