螺杆膨胀机余热利用技术及热力性能研究
两相螺杆膨胀机热力过程特性研究
î - y2 cos[ (1 + z1 / z2 ) φ1 ] + Dsin( φ1 ) 动坐标系 o2x2y2 与动坐标系 o1x1y1 间的变换
为:
ìx2 = - x1 cos[ (1 + z1 / z2 ) φ1 ] - y1 sin[ (1
+ z1 / z2 ) φ1 ] + Dcos[ ( z1 / z2 ) φ1 ] í
T———阳转子导程
θ———转角
选择一对齿间容积作为控制容积,忽略传热
过程,考虑到阴阳转子、转子与壳体间存在微小间 隙,建立控制容积内能量守恒方程[10] :
[
dumix dθ
=
Σ
æ è
dmin,mix dθ
h in,mix
ö ø
+
Σ
æ è
dmout,mix dθ
h
out,mix
ö ø
] -
dmmix dθ
2 数学模型
螺杆膨胀机与压缩机结构类似,通过阴、阳转
子三维曲面间的啮合实现容积变化,完成高压工
质的膨胀过程。 型线构建是数值计算的基础,由
圆弧及其包络线构成的转子型线确保转子间为
“面”密封,改善了密封及传动性能。 根据型线间
21、螺杆膨胀动力驱动节能技术
螺杆膨胀动力驱动节能技术技术名称：：螺杆膨胀动力驱动节能技术一、技术名称：工业低品位余热资源回收利用适用范围：二、适用范围：三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状与该节能技术相关生产环节的能耗现状：由于我国能源结构的特点，能源没有充分达到梯级利用，能源总体利用率很低，余热资源量大而分布广泛，主要表现在：1）现有50万台工业锅炉，其中相当部分6～10t/h锅炉的额定蒸汽压力为1.3MP a，由于生产工艺方面的原因，需减温减压运行，造成大量浪费。
2）大量工业炉窑消耗了大量能源，尤其像水泥行业，企业平均熟料能耗为国外先进水平的2倍以上，余热回收率仅为2％，大量低品位热量被浪费。
3）石油和化工行业生产工艺中产生的低温低压废热资源得不到合适应用，被白白浪费。
技术内容：：四、技术内容1.技术原理该技术是一种新型的低品质能源动力机。
热流体（蒸汽、热液或汽液两相流体）进入螺杆齿槽，热流体能量推动螺杆转动旋转，齿槽容积增加，流体降压膨胀作功，最后排出，实现能量转换。
其功率从主轴阳螺杆输出，驱动发电机发电或驱动负载节电。
2.关键技术1）对做功热介质适应性强，无特殊要求。
该技术可同时适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液两相和较高温度热水；也适合于高盐分和结垢的介质状态。
2）对负荷变化和进排汽参数变化，适应性很强。
即：允许负荷和参数在大范围内波动变化，而驱动工作效率降幅很小，与设计值接近，并能维持稳定的高效率，运转平稳、安全、可靠。
3.工艺流程设备结构如图1：工艺流程见图2：图1 螺杆膨胀动力机结构简图图2 应用螺杆膨胀机的系统工艺流程图：五、主要技术指标主要技术指标：动力机内功率：65％～80％；运行功率范围：30％～100％；进口介质压力：0.3～3.0MP a；进口介质温度：120～300℃；做功介质类型：过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽、热水、含盐污染热源介质和其他化工物质；机组转速：1000～3000r pm；拖动负载：发电机直接发电、其他转动设备，如水泵等；冷却水要求：流量≥2t/h，无杂质和腐蚀的工业水。
《2024年喷油螺杆式空压机余热利用技术研究》范文
《喷油螺杆式空压机余热利用技术研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，能源消耗和环境污染问题日益突出。
空压机作为工业生产中的关键设备，其运行过程中产生的余热若能得到有效利用，不仅有助于降低能耗，还能为环境保护贡献力量。
喷油螺杆式空压机因其高效率和良好的适应性，在工业生产中广泛应用。
然而，其运行过程中产生的余热往往被忽视或直接排放，造成了能源的浪费。
因此，对喷油螺杆式空压机余热利用技术的研究具有重要意义。
二、喷油螺杆式空压机的工作原理及余热产生喷油螺杆式空压机通过螺杆的旋转运动，将空气吸入、压缩并喷油冷却，最终输出高压空气。
在压缩和喷油过程中，由于机械能和热能的转换，会产生大量的余热。
这些余热若能得到有效利用，将带来显著的节能效果。
三、余热利用技术的研究现状目前，针对空压机余热利用的技术主要有：余热回收装置、余热发电技术和余热供暖技术等。
其中，余热回收装置通过将余热传递给水或其他介质，产生高温热水或蒸汽，用于生活或工业用热。
然而，现有技术存在回收效率低、易结垢等问题，需要进一步研究和改进。
四、喷油螺杆式空压机余热利用技术的研究内容针对喷油螺杆式空压机余热的利用，本研究主要从以下几个方面展开：1. 余热回收装置的优化设计：通过对余热回收装置的结构进行改进，提高余热的回收效率和稳定性，减少结垢现象。
2. 余热利用方式的探索：研究将余热用于供暖、热水制备、工艺加热等多种利用方式，以提高能源利用效率。
3. 智能控制系统的开发：通过开发智能控制系统，实现对空压机运行状态和余热利用系统的实时监控和控制，提高系统的自动化程度和运行效率。
五、实验研究与结果分析本研究通过实验验证了上述研究内容的可行性和有效性。
实验结果表明，优化后的余热回收装置能够显著提高余热的回收效率，减少结垢现象；同时，多种余热利用方式的应用能够有效提高能源利用效率，降低能耗。
此外，智能控制系统的应用使得整个系统能够更加稳定、高效地运行。
六、结论与展望通过对喷油螺杆式空压机余热利用技术的研究，我们得出以下结论：1. 喷油螺杆式空压机在运行过程中产生的余热具有较大的利用潜力。
螺杆膨胀动力机技术及在低温余热发电中的应用
1引言余热在工业生产和日常生活中普遍存在，化工、冶金、建材和电力等行业产生的余热种类繁多，含热资源量大面广，但同时大量余热却被浪费。
余热回收利用是工业节能迫在眉睫的关键技术之一，尤其是低温余热发电技术更具有挑战性，并得到人们普遍关注。
它不但提高了能源利用效率有助于缓解能源问题，而且还减少了生产过程中的环境污染问题，对节能减排具有重要作用。
螺杆膨胀动力机技术就是适合于低温余热发电的新技术，该技术特点鲜明，具有同类型汽轮发电机不可比拟的优点，同时产生较好的经济效益，提高企业的能源利用率。
2螺杆膨胀动力机系统螺杆膨胀动力机属于回转容积式膨胀机，兼有活塞膨胀机和透平膨胀机二者之特点，螺杆膨胀动力机能将低品位热能转化为高品位机械能或电能。
螺杆膨胀动力机是一种全流式动力机，适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水混合物，并且对工质清洁度要求不高。
它结构简单，零部件数量少，几乎没有易损件，设备维护方便，因此设备可靠，寿命长。
2.1螺杆膨胀动力机工作原理双螺杆膨胀动力机由一对螺杆转子、缸体、轴承、同步齿轮、密封组件以及连轴节等组成，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螺旋形阴、阳转子平行置于气缸中。
螺杆膨胀机运转过程从吸气过程开始，气体在封闭的齿间容积中膨胀做功，最后移至排气过程。
阴、阳螺杆和气缸之间形成呈“V”字形的齿间容积，其大小随转子转动而变化。
图1为螺杆膨胀动力机发电系统示意图。
螺杆膨胀动力机工作过程是由吸气过程、膨胀过程和排气过程三个过程组成。
吸气过程：高压气体由吸气孔口进入由阴、阳螺杆和气缸之间形成的“V”字形齿间容积，推动阴、阳螺杆反向旋转；而齿间容积不断扩大，当后面一齿切断进气孔口时，吸气过程结束。
膨胀过程：在吸气过程结束后，齿间容积充满高压气体，在压力差作用下形成一定转矩，阴、阳螺杆转子反向旋转，于是齿间容积不断扩大，气体膨胀，螺杆转子旋转对外做功；当齿间容积达最大值时，膨胀过程结束。
有机工质循环螺杆膨胀机低温余热发电系统.
成了有机工质循环螺杆膨胀机的热力循环研究、
有机工质应用研究、装置结构研究和系统优化配 置研究等项工作，并取得了一定的技术成果。
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有机工质循环螺杆膨胀机系统
对于低于250℃的低温低压（或常压）余热 热源，不能直接利用螺杆膨胀机作功，要先 用低温余热与有机工质进行热交换，再将有 机工质引入螺杆膨胀机作功。整个系统主要
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结构简图
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螺杆膨胀机的工作原理
作功介质先进入机内螺杆齿槽A，推动螺杆 转动，随着螺杆转动，齿槽A旋转到B、C、D逐 渐加长、容积增大，介质降压降温膨胀（或闪 蒸）做功，最后从齿槽E排出，功率从主轴阳螺 杆输出，亦可通过同步齿轮从阴螺杆输出，驱 动风机、压缩机、水泵或发电机发电等。
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（4）螺杆膨胀机运行不用盘车、不暖机、不会飞车，可 以直接冲转启动，操作简单，可实现无人职守，维修 容易，不需要专门的专业技术人员，很适合工矿企业 使用； （5）螺杆膨胀机的零部件少。螺杆转子坚固，大修周期 长，小修简单，运行维护费用很低； （6）可调速，作为动力机使用，如拖动给水泵或灰浆水 泵，拖动风机，压缩机可以根据要求灵活变速，使用 方便。
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《喷油螺杆式空压机余热利用技术研究》范文
《喷油螺杆式空压机余热利用技术研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，能源消耗和环境污染问题日益突出。
空压机作为工业生产中的重要设备，其运行过程中产生的余热往往被忽视或直接排放到环境中，这不仅造成了能源的浪费，还对环境造成了不良影响。
因此，对喷油螺杆式空压机余热利用技术进行研究，具有重要的现实意义和广泛的应用前景。
本文旨在探讨喷油螺杆式空压机余热利用技术的研究现状、方法及未来发展趋势。
二、喷油螺杆式空压机余热利用技术研究现状目前，喷油螺杆式空压机余热利用技术已成为国内外研究的热点。
国内外学者针对空压机余热回收和利用进行了大量研究，取得了一定的成果。
其中，主要的研究方向包括余热回收装置的设计与优化、余热利用系统的集成与改造、以及余热利用的技术经济分析等。
在余热回收装置的设计与优化方面，研究者们通过改进空压机的结构，设计出高效的余热回收装置，如板式换热器、全焊接式换热器等。
这些装置能够有效地将空压机产生的余热传递给其他介质，如水或空气，从而实现余热的回收和利用。
在余热利用系统的集成与改造方面，研究者们将余热回收装置与其他系统进行集成，如与供暖系统、制冷系统、热水供应系统等相结合，实现能量的综合利用。
此外，针对老旧设备的改造也是研究的重点，通过改造老旧设备，使其具备余热回收功能，提高设备的能效比。
三、喷油螺杆式空压机余热利用技术研究方法喷油螺杆式空压机余热利用技术的研究方法主要包括理论分析、数值模拟和实验研究等。
理论分析主要是通过对空压机的工作原理和余热产生机理进行分析，建立数学模型，为后续的数值模拟和实验研究提供理论依据。
数值模拟则是利用计算机软件对空压机及其余热回收系统进行仿真分析，预测系统的性能和优化方案。
实验研究则是通过搭建实验平台，对空压机及其余热回收系统进行实际运行测试，验证理论分析和数值模拟结果的正确性。
四、喷油螺杆式空压机余热利用技术发展前景随着能源危机和环保意识的不断提高，喷油螺杆式空压机余热利用技术将具有广阔的发展前景。
螺杆膨胀机在电厂热力循环中的应用及经济性分析
2009年第1期9螺杆膨胀机在电厂热力循环中的应用及经济性分析Abstract :S crew ex p ander is a new p ow er m achine usin g low ener gy .Usin g e q uivalent enthal py m ethod to analy zea pp liance and econom ic in fossil p ow er p lant heat c y cle ,and indicate the a pp lication area.K e y w ords :screw ex p ander ;heat c y cle ;p ow er p lant ;econom ic图1螺杆膨胀机工作原理图A pp lication and E conomic Anal y sis of Scre w Ex p ander in Fossil Pow er Plant H eat C y cleG U Zhen g -hao(Zhe j ian g E lectric P ow er T est and Research Institute ,H an g zhou 310014,China )顾正皓(浙江省电力试验研究院,杭州310014)摘要:螺杆膨胀动力机是一种利用低品位能量的新型动力机械。
介绍了螺杆膨胀机在电厂热力循环中的应用方法,并采用等效焓降法对螺杆膨胀机应用及经济性进行了分析。
关键词:螺杆膨胀机;热力循环;电厂;经济性中图分类号:TK 11+5文献标识码:A 文章编号:1007-1881(2009)01-0009-03火力发电厂有许多辅助设备,用电量约为发电量的5%,降低电厂用电率一直是各发电厂追求的目标。
螺杆膨胀机是一种新型高效节能动力设备,适用于饱和蒸汽、汽液两相和较高温度热水,因此,在火力发电厂中充分利用自己的热源,推广应用螺杆膨胀机,为实现资源的综合利用、降低厂用电率开辟了新的途径,具有明显的经济效益。
螺杆膨胀机有机朗肯循环抽气回热研究
置 和 大 小 的 设 计 方 法 。 以 实 际 项 目应 用 为 背 景 ， 建 立 了抽 气 回 热 循 环 的 热 力 学模 型 ，
探 究 了蒸发 温度 、抽 气压力 对输 出功率等参 数 的影响 。结果表 明 ， 系统 热效率 随着抽
气 压 力 的 提 高 先 升 高后 降低 ，抽 气 压 力 对抽 气流 量 的 影 响 最 大 ， 当抽 气 压 力 比 为０ ． ４ ５ ，
１ 引言
一
性 能 的影 响 ；韩 中合 【 ， 】 贝 Ｕ 对 分热发 电系统作 为 种 新 型 的余 热 回收 技 术 ，受 到 了 广 泛 关 注 。 其
抽 气 系数为０ ． ２ ３ 时， 系统的输 出功 率最大。 【 关键词】 ：抽 气回热 ；余热 回收 ；螺杆膨胀机 ；‘ 阗损 失
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｂ ６ ５ ３ 文 献标 志 码 ：Ａ 文 章编号 ：１ ０ ０ ６ — ２ ９ ７ １ （ ２ ０ １ ５ ） ｏ ３ — ０ ０ ２ ０ — ０ ６
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｒｅ ｇ ｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｏｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ Ｒａ ｎｋ ｉ ｎ ｅ Ｃｙ ｃ ｌ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｒ ｅ ｗ Ｅｘ ｐ ａ ｎｄｅ ｒ
Ｚ ＨＯＵ Ｙｕ ｅ ，ＤＩ ＡＯ Ａｎ — ｎ ａ ， ＹＡＮＧ Ｘｉ ａ ｏ － ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ， ＸＵ Ｃｈ ｕ ｎ — ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ
ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ
科技成果——螺杆膨胀机低品位余热发电技术
科技成果——螺杆膨胀机低品位余热发电技术适用范围机械行业，建材、化工、冶金、纺织、窑炉等低品位余热利用行业现状低品位余热资源分布广泛，如在石化的炼油领域，温度低于200℃的流体所携带的热量占炼厂总能耗的40%以上；在有色冶金行业，大量温度60℃以上的液态余热（如冷却水）及低压蒸汽蕴含可用的热能约1000万tce以上；水泥行业在生产过程中产生的大量350-400℃以下的余热，其总热量占水泥熟料烧成总耗热量的35%以上。
对上述各领域的低品位余热进行合理利用，具有较大的节能潜力。
成果简介1、技术原理该技术把有机朗肯循环与螺杆膨胀机结合起来进行应用，整个系统包括：蒸发器（含预热器）、膨胀机、冷凝器、液体泵。
系统循环工质选用R245fa。
当回收低品位余热时，含热流体经过蒸发器时加热液态膨胀机工质，产生高温高压的膨胀机工质蒸汽进入膨胀机，推动膨胀机做功。
由膨胀机排出的低温低压膨胀机工质进入冷凝器向环境放热冷凝成液态，再由液体泵送入蒸发器蒸发，由此完成一个完整循环。
螺杆膨胀机属于容积式膨胀机，结构紧凑，强度高，不易损坏。
变工况能力极强，在负荷的10%-120%范围内均可稳定运行，非常适合余热、废热等参数波动性较强的能源的回收和利用。
2、关键技术（1）采用Y系列型线螺杆膨胀发电机组Y系列型线螺杆膨胀机可以使流动阻力减小，等熵效率可达85%以上。
5:6螺杆齿数比，可达到较大的高压孔口，减少进气阻力，并使转子强度更高。
（2）定制式优化设计针对余热利用的具体条件，进行型线的优化，使热力学系统更合理，通过单级ORC发电、串级ORC发电设计，使系统的发电效率达到最大。
（3）高效液体泵针对输送低粘度、易闪发液体工质的使用要求，采用了特殊设计型线的螺杆泵，内泄漏小，绝热效率高，功耗低，变频驱动，比屏蔽泵减少功耗50%以上。
3、工艺流程ORC螺杆膨胀发电工艺流程图见图1。
管壳冷型ORC螺杆膨胀发电机组示意图见图2。
图1 ORC螺杆膨胀发电工艺流程图图2 管壳冷型ORC螺杆膨胀发电机组示意图主要技术指标对于120-250℃的烟气、80-160℃热水等低品位余热，ORC机组发电效率8%-12%技术水平该技术已获得国家发明专利3项，实用新型专利16项。
螺杆式空压机余热回收利用研究
螺杆式空压机余热回收利用研究随着环境保护意识的增强和能源消耗的增加，螺杆式空压机余热回收利用成为一个备受关注的研究领域。
螺杆式空压机是一种重要的工业设备，用于将空气压缩为高压气体。
在这个过程中，会产生大量的热能。
如果这些热能能够得到有效利用，将会极大地提高能源利用效率，并减少能源消耗。
首先，螺杆式空压机的余热回收可以用于供暖。
在许多工业场所，特别是大型的生产车间，需要大量的能量来保持温度的适宜。
螺杆式空压机的余热可以通过传热器向空气或水中释放热量，从而提供舒适的室内环境。
这种方式可以明显减少供暖系统的能耗，降低企业的运营成本。
其次，螺杆式空压机的余热回收还可以用于生产热水。
在许多工业过程中，需要用到大量的热水，如清洗设备、加热原料等。
此时，可以将螺杆式空压机的余热传给热水系统，提供所需的热水，从而减少热水的能源消耗。
这不仅可以降低企业的能源费用，还能够减少环境污染。
此外，螺杆式空压机的余热回收还可以用于发电。
通过将余热传给汽轮机或蒸汽发生器，产生蒸汽来推动发电机，将热能转化为电能。
这种方式可以有效利用螺杆式空压机产生的余热，提高能源利用效率。
虽然这种方式在应用中较为复杂，但在一些大型工厂或电厂中已经得到了成功应用。
此外，螺杆式空压机的余热还可以用于干燥过程。
在许多工业过程中，需要对材料进行干燥，以便后续加工和使用。
传统的干燥方式主要依靠燃料和加热器来提供热能，存在能源消耗大、污染环境等问题。
而利用螺杆式空压机的余热进行干燥，不仅可以减少能源消耗，还能够降低环境污染，提高生产效率。
总之，螺杆式空压机余热回收利用是一个具有广阔应用前景的研究领域。
通过有效利用螺杆式空压机产生的余热，可以提高能源利用效率，降低能源消耗，减少环境污染。
因此，应该加强对螺杆式空压机余热回收利用技术的研究与开发，推动其在工业生产中的广泛应用。
同时，政府和企业应加大对该领域的支持，提供资金和技术支持，创造良好的条件，推动研究成果的转化和应用。
螺杆膨胀动力驱动技术在余热余压回收中的应用
美国、 日本 、 以色列 、 意大利 、 德国、 法国等国家相继
对 ＯＲ Ｃ系统 进 行研 究开 发 。 我 国 ＯＲ Ｃ 技 术 的 研 究 与 开 发 始 于 上 个 世 纪 七十 年代 ， 在 起 初 的几 十 年 里 ， 我 国 ＯＲ Ｃ 技 术 始
终未能有所突破 ，随着技术与资金的大量投入 ， 近
ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ；Ｏ ｒ ｇａ ｎ ｉ ｃ Ｒ ａ ｎ ｋ ｉ ｎ ｅ Ｃｙ ｃ ｌ ｅ ；Ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
０ 引 言
专利及相关文献也较少。直到 ７ ０ 年代初能源危机
用受到注意以后 ， 螺杆膨胀机作为一种有效利用低
焓 能源 的动 力机 ， 才重 新得 到重 视 。螺杆 膨 胀机 作 为汽 液 两 相 膨 胀机 的 尝试 始于 １ ９ ７ １年 ， １ ９ ７ ３年
美 国水 热 电力公 司 的 Ｒ ． Ｓ ｐ ｒ ａ ｎ ｋ ｌ ｅ获得 了螺 杆 膨胀
胀动力驱动技术 的核心设备为螺杆膨胀机 ， 对于螺
节
能 技
术 和 产
品
国 政府 也 开 始重 视 ＯＲ Ｃ 技 术 的研 究 与产 品开 发 ，
海洋 中不仅含有大量的生物资源 ， 还蕴含着大
量 的能量 资源 ， 热带 海洋 的表 层 海水 在受 到太 阳 的 辐射 能 之 后温 度 会 升 高 ， 温度为 ２ ４ — ３ ０ ℃， 而在 海 洋深处 约 ６ ０ ０ ｍ 以 下 的 深 层 海 水 中 常 年 温 度 为 ２ — ７ ℃ 。海 水 的热 容量 极 大 ， 全 世界 海 洋温 差 能 的
余压 回收 中会发挥越 来越 大的作 用。
螺杆膨胀机技术探讨2
六、螺杆膨胀机在石油化工行业的应用1、炼油厂余热回收的应用应用背景：我国作为石油消耗的世界大国，有许多大型和中型的炼油厂。
在炼油工艺过程中将产生大量的附加可燃气和工艺热源，存在不少放空排放或者蒸汽减温减压节流损失的情况，利用螺杆膨胀动力机能够很好回收这些余热并转化成电能，给企业产生良好的经济效益。
工程实例：炼油厂现有1.0 Mpa（表压），250℃的余热蒸汽，利用螺杆膨胀动力机回收直接驱动炼油公司循环泵，取代电机（450KW），做功后的蒸汽凝结成水循环再利用。
指标如下：螺杆膨胀动力机组型号：SEPG400-450/3000进汽参数： 1.0Mpa( 表压) ，250 ℃排气压力：0.02Mpa( 表压)蒸汽流量：6t/h拖动电机功率：450KW转速：2500rpm年节电量：356 万kw. h应用的实例采取如下热力方案，如图6-1 所示：图6-1 炼油厂应用螺杆膨胀机驱动4 5 0 KW循环泵的热力系统图炼油厂应用一台螺杆膨胀机，消耗 5 . 5 t / h 的余热蒸汽，可以一年产生近 3 5 0 万度电量；如果将全厂的余热回收，可以带来几千万度电量的节能经济效果。
2、黄磷厂余热回收的应用应用背景：化工企业的余热资源非常丰富，呈现的热能形态各异。
下面以黄磷厂排放的废气为例，说明应用螺杆膨胀机的价值作用。
工程实例：黄磷厂生产线所排空废气流量达到1 8 0 0 0 0 立方米/ 日或者7 5 0 0 立方米/ 时，废气成份为9 5 ％CO 及其它。
以前该厂一直向空排放废气燃烧，给环境造成了相当的污染和压力，而企业自身又是耗电大户，每年的耗电成本占到企业总成本的1 / 3 以上。
指标如下：进口蒸汽参数： 1.3Mpa( 表压)出口蒸汽参数：0.02Mpa( 表压),104℃发电机组台数：2台套单台螺杆膨胀机组型号：SEPG1000-510/3000单台发电功率：1000KW年节电量：1600 万kw. H黄磷厂应用螺杆膨胀机发电机组（单台）的热力系统图如图6-3 所示：图6-3 黄磷厂利用螺杆膨胀机发电机组（单台）的热力系统图3、碱厂余热回收的应用应用背景：在化工企业存在许多余热和废热，下面就碱厂所排放的9 0 - 1 0 0 ℃的废热液的能源回收案例作一个说明介绍。
余热发电,环保改造、螺杆膨胀机技术及应用介绍
三、应用介绍
2、螺杆膨胀机应用范围
工业余热 废热资 源
可再生能源资源
工
工 业
水热
地 阳太
生
烟
蒸
热
资
能
质
气
汽
液
源
热
热
螺杆膨胀 机是一 种优良 的回收 低温能 源 发电的新 型热动 力装置 ，具有 通用性 强、热 能适用广 、使用 维护安 全便捷 、节能 高效等 技术特点 ，在不 影响用 户正常 生产的 前提下 实现节能 减排和 经济增 效。
结构简单，维护方便，正常运行十年内 无大修，无需专业检修队伍和设备；转 速相对低，可按被驱动的工作机械转速 直接驱动，运转平稳，振动少，噪声小
适用于低温低压蒸汽，单机功率小； 一般为压力<3MPa，温度<300℃的蒸 汽，单机功率<1500kW
汽轮机
一般适用于过热蒸汽，对于饱和蒸汽和 湿蒸汽，汽轮机应用受到限制，对工作 介质品质要求高
三应用介绍6部分应用项目公司名称国家示范西藏羊八井地热电厂地热发电项目一期工程新余钢铁集团中板放散蒸汽节电项目一期工程国电江西九江电厂200mw机组连排水发电项目广东韶钢集团二轧厂加热炉富余蒸汽节电项目山东莱芜钢铁集团节流蒸汽发电项目江苏观音山电厂汽机抽汽发电项目江苏塘闸热电厂汽机抽汽发电项目首钢集团迁安钢厂节流蒸汽发电项目江西铜业电解车间差压蒸汽节能项目安徽金隆铜业集团富余蒸汽节能项目一期工程1000kw250kw300kw200kw800kw300kw200kw500kw2500kw2250kw机组三应用介绍公司名称中石化股份公司茂名分公司富余蒸汽发电项目江西赣中氯碱制造有限公司富余蒸汽发电项目广西天然纸业有限公司蒸汽压差发电项目广东韶钢集团高炉布袋灰蒸汽利用发电项目江西良山钢管厂219环形炉尾气热发电项目安徽铜陵金昌冶炼厂差压节能项目江苏永钢集团有限公司二棒材厂加热炉蒸汽项目山东济南钢铁厂高温球团辐射余热发电项目机组400kw400kw250kw450kw200kw260kw200kw300kw400kw四具体案例应用applicationspecificcases中石油华北油田废热液低温双循环螺杆膨胀发电机组20113华北
关于采用螺杆膨胀机回收余热余压能源技术在钢铁工业应用的调研报告
关于采用螺杆膨胀机回收余热余压能源技术在钢铁工业应用的调研报告天津市钢铁工业协会2013-10-25目录一、新技术应用的背景 (1)1.节能降耗，能源综合利用的意义 (1)2.天津市市委、市政府、市经信委高度重视节能减排及余能回收利用工作 (3)3.市钢协全力协助市经信委做好全市钢铁行业的节能降耗及该项技术的调研、论证及推广工作 (3)二、螺杆膨胀机余热、余压发电技术研发及应用情况 (4)1.螺杆膨胀机余热、余压发电技术的研发情况及研发制造厂家概况4 <1> 国内外该项技术的研发情况 (4)<2> 国内研发及设备制造厂家情况 (5)2.蒸汽螺杆膨胀机和ORC螺杆膨胀机余热余压能量回收发电厂家实例 (6)<1> 江电蒸汽螺杆膨胀机余能发电的应用实例 (6)<2> 浙江开山技术在天津天丰钢铁公司的应用……………………123.螺杆膨胀机余热发电技术的特点和优势 (16)<1> 发电原理及主要设备……………………………………………17<2> 技术特点…………………………………………………………17<3> 适用领域及范围…………………………………………………184.其它低温低压余热回收技术 (19)<1> 蒸汽透平膨胀机在等压余热余能回收领域的应用……………19<2> 卡琳娜循环余热回收技术………………………………………20三、结论和建议 (20)关于采用螺杆膨胀机回收余热余压能源技术在钢铁工业应用的调研报告一、新技术应用的背景1.节能降耗，能源综合利用的意义能源是人类社会生存发展的重要资源，在地球形成及演变的漫长历史中，形成了大量化石能源（石油、煤炭、天然气等）和其他能源。
纵观人类社会发展史，在进入工业化时代，消耗了大量的化石能源（即不可再生的能源）来支撑人类社会的文明与进步。
随着人类社会的发展，有限而不可再生的化石能源，总会消耗殆尽，而太阳能、核能及由太阳能衍生的其它能源，由于技术手段的限制，还远远不能满足人类社会的需要。
《2024年喷油螺杆式空压机余热利用技术研究》范文
《喷油螺杆式空压机余热利用技术研究》篇一一、引言随着工业技术的快速发展，喷油螺杆式空压机因其高效、稳定的特点被广泛应用于各种工业领域。
然而，这种空压机在运行过程中会产生大量的余热，如不进行有效利用，不仅会造成能源的浪费，还可能对环境造成负面影响。
因此，对喷油螺杆式空压机余热利用技术的研究显得尤为重要。
本文将深入探讨喷油螺杆式空压机余热利用技术的现状、原理、方法及应用前景。
二、喷油螺杆式空压机余热利用技术现状目前，喷油螺杆式空压机在工业生产中广泛应用，其运行过程中产生的余热往往被忽视或直接排放到环境中。
这种做法不仅浪费了能源，还可能对环境造成热污染。
因此，研究喷油螺杆式空压机余热利用技术，对于提高能源利用效率、保护环境具有重要意义。
三、余热利用技术原理及方法1. 余热回收原理：喷油螺杆式空压机在运行过程中，通过润滑油对主机进行冷却和润滑，同时产生大量余热。
余热回收技术主要是通过安装余热回收装置，将这部分余热进行回收和利用。
2. 余热利用方法：(1) 热力回收法：通过安装热交换器等设备，将空压机产生的余热传递给其他需要加热的介质，如热水、导热油等。
(2) 电能回收法：通过余热发电装置将余热转化为电能，实现能量的回收和再利用。
(3) 综合利用法：结合热力回收法和电能回收法，根据实际需求，对余热进行综合利用。
四、技术应用及实例分析以某钢铁企业为例，该企业引入了喷油螺杆式空压机余热回收系统。
系统通过安装余热回收装置，将空压机产生的余热传递给企业内部的热水系统，用于供暖和生产用热水。
经过改造后，该企业不仅实现了余热的回收利用，还降低了能源消耗，提高了经济效益。
五、应用前景及展望随着节能减排政策的不断推进和工业技术的不断发展，喷油螺杆式空压机余热利用技术将具有广阔的应用前景。
未来，该技术将进一步优化和完善，实现更高的能源利用效率和更好的环保效果。
同时，随着智能科技的不断发展，喷油螺杆式空压机余热利用技术将与智能化技术相结合，实现更加智能、高效的能源管理。
单螺杆余热余压发电系统的研究及应用
其 烧结 、转 炉 、干 熄 焦余 热发 电 ，高炉 顶压 余 压发 它有 几个 突 出的优 点 ： 电 ；有 色 冶 金 企 业 ，其 冶 炼 炉 高温 烟 气 余 热 发 电 ；
１ ）合 适 的 流量 范 围 。以 最 常见 的压 力 为 ０ ． ５～
水 泥 行 业 ，其 水 泥 窑 烟 气 余 热 补 燃 发 电 ；石 化 行 １ ． ０ ＭＰ ａ 的饱 和 水 蒸 汽 作 为 余 热 热 源 ，容 积 式 旋 转
系统 的原 动机 更具 有优 势 。
关键 词 余 热发 电 余压 发 电 单 螺杆 压 缩机 单 螺杆 膨胀 机
Ｄ ０ Ｉ ： １ ０． ３ ９ ６ ９ ／ ｉ ． ｉ Ｓ Ｓ ｎ． ２ ０ ９ ５ － １ ４ ９ ３． ２ ０ １ ３． ０ １ １． ０ ０ ９
用 的原 动机 均 为透 平 式机 械 ，其 自身特 点 决定 了它 速 机 。 在 转 速 和功 率范 围合 适 时 ，还 可 以和 同转速
不 适 用小 功 率发 电领 域 ，也不 适 合余 热 品 质低 的情 的发 电机直联 。
况 在小 功 率情 况 下 ，透 平 机械 的单 位 发 电功 率造 ４ ）对 余 热 余 压 资 源 的要 求 低 。 除 了适 合 像 低 价 较 高 ，而 效率 反 而 降低 ，其转 速 也过 快 ，需 要使 压饱 和 蒸 汽这样 的低 品质 的余 热 资源 ，容积 式 旋转 用 高 速齿 轮 减速 机 ，或者 是使 用 特 制 的高速 发 电机 膨胀 机 还 可 以以 汽水 混合 物 和清 洁度 不 高流体 作 为 和大 功 率变 频 器件 ，而 这些 都 是高 技术 和 高成 本 的 工 质 。试 验表 明 ，热 源工 质 含液 、脏 、结 垢 反 而可
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作者简介：张利（１９８５一），男，硕士，Ｔ程师，主要从事电厂节能 技术方面的研究Ｔ作：
万方数据
化程度高、占地面积小等优点。
１
循环热效率 叼＝Ｑ。／Ｑ。＝３．６×Ｐ（１／Ｑ。 式中
螺杆膨胀机简介
螺杆膨胀机按螺杆压缩机的逆原理工作，其基
Ｑ。——机组能量转换利用热量／ｋＪ； ｐ。——机组余热利用量（全部吸热量）／ＭＪ・
ｈ－。：
本构造与螺杆压缩机相似，工作过程相反，且对汽源 具有良好的适应性Ｊ一１ １。根据循环工质的不同，螺 杆膨胀机可分为蒸汽型和有机工质型两种。
Ｐ。——实测机组发电机功率／ｋｗ。
有效余热利用率 叼。＝Ｑ。。／Ｑ。＝３．６×（Ｐ。一Ｐｈ）／Ｑ。 式中
蒸汽型螺杆膨胀机汽源采用品质较高的余热蒸
汽，利用蒸汽的内能驱动螺杆膨胀机转动，带动发电 机将机械能转化为电能。
［１］孔祥强，马殿群，李瑛．循环冷却水余热回收供热节 能分析［Ｊ］．热力发电，２０１３，４２（６）：９一１２． ［２］周志辉．复合式相变换热器在火力电厂的应用［Ｊ］． 吉林电力，２０１２，４０（６）：４８—４９． ［３］王政伟，张争光，韩三飞．饱和蒸汽发电技术应用现 状分析［Ｊ］．节能技术，２０１３，３ｌ（１）：４０一４４． ［４］王华，王辉涛．低温余热发电有机朗肯循环技术 ［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１０．
ｔｏ
ｔｈｅ
ｕｓｅ
ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｃａｎ
ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ ｓｏｕｒｃｅ，ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｕｎｉｔ ｔｙｐｅ
ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ
ａｃｈｉｅｖｅ ｇｏｏｄ ｅｆｆ色ｃｔ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓａＶｉｎｇ ａｎｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．
本文链接：/Periodical_jnjs201405020.aspx
［８］姜亮，朱亚东，徐建，等．低温余热发电系统中涡轮 膨胀机的优化研究［Ｊ］．节能技术，２０１２，３０（１）：１８—２２． ［９］刘广彬，赵远扬，李连生，等．小型低温余热发电系 统膨胀机输出特性试验研究［Ｊ］．西安交通大学学报，２００９，
４３（１１）１０：０—１０３．
技术，具有热源适用范围广、变工况能力优越等 优点。 （２）螺杆膨胀机可以直接将余热转化为电能， 供给工厂自用或并入电网运行，具有较高的转换 效率。 （３）螺杆膨胀机适用于火电厂定连排系统或炼 钢、水泥等其他余热利用较为困难的行业，经济和社 会效益显著。 参考文献
利用率为１４．５１％。
４
Ｅ，ｅｔ ａ１．Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｃｙｃｌｅ
ａｎ—
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ
Ｒａｎｋｉｎｅ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
结语
（１）螺杆膨胀机作为一种低品质余热热源利用
［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｔｈｅｒｒｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ“ｇ，２００９，２９（８）：１８０９一１８１７．
能减排效果。 关键词：螺杆膨胀机；余热利用；等熵效率；循环热效率；有效余热利用率 中图分类号：ＴＫｌｌ＋５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—６３３９（２０１４）０５—０４７５—０３
Ｓｃｒｅｗ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｏｎ
ｔｈｅ
Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｕｓｉｎｇ Ｗａｓｔｅ Ｈｅａｔ
［５］冯驯，徐建，王墨南，等．有机朗肯循环系统回收低 温余热的优势［Ｊ］．节能技术，２０ｌＯ，２８（５）：３８７—３９１．
６
Ｌａｒｊｏｌａ Ｊ．Ｅｌｅｃｆｒｉｃｉｌｖ ｆｒｏｍ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ
ｏｒｇａｎｉｃ Ｒａｎｋｉｎｅ
ｗａｓｆｅ
ｈｅａｆ
ｕｓｉｎｇ
余热利用量为２２
３ ３１５
８５４
ＭＪ／ｈ，余热有效利用量为
ｓｃｒｅｗ
ｐｅＩ’ｆｂ肿ａｎｃｅ
ａｎｄ ｈｅａｔ，ｉｎ—
ｏｎ
ｎ．０ｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ
ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｆ｝ｏｍ ｔｈｅ Ｖｉｅｗ ｏｆ ｈｅａｒ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄ
ｒａｔｉｏ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｔｈｅ
ｉｓｅｎｔｒｏｐｉｃ ｅｍｃｉｅｎｃｙ，ｃｙｃｌｅ ｔｈｅｎｎａｌ ｐｅＩｆｏｎＴｌａｎｃｅ
ＺＨＡＮＧ Ｌｉ，ＬＩＵ Ｗｅｉ—Ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ，ＧＡＮ Ｚｈｉ—Ｙｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚｉ—ｙｕｅ Ｅｌｅｃｔ“ｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ
ｔｏ
ｇｒａｓｐ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｅｘｐａｎｄｅｒ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃ
式中日．——螺杆膨胀机进气有机工质蒸汽焓值／
ｋＪ・ｋｇ－。；
也——螺杆膨胀机排气有机工质蒸汽焓值／
ｋＪ・ｋｇ～；
Ｈ。——螺杆膨胀机排气有机工质蒸汽等熵焓
值／ｋＪ・ｋｇ。
・４７６・
万方数据
图２余热蒸汽梯度利用电站系统示意图
经计算，余热蒸汽梯度利用电站所用螺杆膨胀 机等熵效率较高，其中４５０型的等熵效率达到了 ８７．２３％。该余热蒸汽梯度利用电站在试验工况下
［１０］徐建，董奥，陶莉，等．利用低品位热能的有机物朗 肯循环的工质选择［Ｊ］．节能技术，２０１１，２９（３）：２０４—２１０． ［１１］顾伟．低品位热能有机物朗肯动力循环机理研究 和实验验证［Ｄ］．上海：上海交通大学，２０ｌｏ． ［１２］顾正皓．螺杆膨胀机在电厂热力循环中的应用及 经济性分析［Ｊ］．浙江电力，２００９（１）：ｌｏ—１２． ［１３］曹滨斌，李惟毅．螺杆膨胀机双循环低温余热回收 系统分析［Ｊ］．天津大学学报，２叭０（４）：３ｌ一３６． ［１４］孙石，李文姬．螺杆膨胀机在煤气化余热回收中的 应用［Ｊ］．节能技术，２０ｌｌ，２９（１）：８５—８６． ［１５］陈建和，葛洪．汽液全流螺杆膨胀机发电新技术应 用［Ｊ］．节能，２０００（６）：２ｌ一２３．
要：为了掌握螺杆膨胀机余热利用效果及其热力经济性能，本文从余热利用角度出发，介
绍了螺杆膨胀机的工作原理，从等熵效率、循环热效率、有效余热利用率等方面对其热力经济性能 进行分析，并给出了具体计算实例。结果表明，螺杆膨胀机组是一种适用范围广泛、经济和社会效
益显著的余热利用技术，根据余热热源的实际情况，合理选择机组型号和参数，可以达到较好的节
第３２卷，总第１８７期
２０１４年９月，第５期
《节能技术》
ＥＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖ０１．３２．Ｓｕｍ．Ｎｏ．１８７ Ｓｅｐ．２０１４，Ｎｏ．５
螺杆膨胀机余热利用技术及热力性能研究
张利。刘卫平。张 字，甘智勇，王梓越
（国网天津市电力公司电力 科学研究院，天津３００３８４） 摘
机组热力性能及评价方法
螺杆膨胀机的等熵效率和机组的循环热效率直
表２
螺杆膨胀机主要运行参数及热力性能计算结果
接反应了螺杆膨胀机组的热力性能，有效余热利用 率则体现了机组的经济性能。１２—３Ｉ。因此，分别从机
组的等熵效率、循环热效率和有效余热利用率等３
个方面对机组的热力经济性能进行评价。计算方法 如下 等熵效率 叼。＝（Ｈｌ—日２）／（日。一日。）
轧钢等生产过程中产生的余热蒸汽，采用螺杆膨胀 机技术建立余热蒸汽梯度利用电站。
余热蒸汽梯度利用电站：１４。１５分为两级：第１级 为蒸汽型螺杆膨胀机，钢铁生产中产生的余热蒸汽 在螺杆膨胀机中膨胀做功后，低温低压的排汽作为 第２级机组的热源；第２级为有机工质型螺杆膨胀 机，有机工质为制冷剂Ｒ２４５ｆａ。该余热蒸汽梯度利 用电站螺杆膨胀机组主要技术参数见表１，电站系 统示意图如图２所示，试验工况下各螺杆膨胀机主 要运行参数及热力性能计算结果见表２。
收稿日期２０１３一１２一１８ 修订稿日期２叭４一０３—２５
对现代各企业饱和蒸汽发电的情况进行总结和归 纳，提出饱和蒸汽发电的关键技术和趋势。由此可 见回收余热的方式投资成本较大，且需要固定的用热
对象，适用于余热量较大的利用项目。目前，对于余
热量较少且热源品质不稳定的余热利用技术较少。 螺杆膨胀机余热利用技术‘４。。是以余热为驱动 热源进行发电的技术，与其他类型的膨胀机相 比‘８。，具有热源适用范围广、变工况能力优越、自动
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｃｒｅｗ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｕｎｉｔ；ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｉｓｅｎｔｒｏｐｉｃ ｅｍｃｉｅｎｃｙ；ｔｈｅｒｍａｌ ｅｍｃｉｅｎｃｙ；ｔｈｅ ｕｔｉｌｉ－
ｚａｔｉｎｎ
ｒａｔｅ
ｏｆ ｅｆｆａｒｔｉｖｅ ｈＰａｔ
由于国家对“节能减排”工作的要求，余热利用 越来越受到节能工作者的重视，孑Ｌ祥强、＿等利用热 泵技术回收电厂循环冷却水热量用于对外供热；周 志辉。２‘利用复合相变换热器回收锅炉烟气余热加 热凝结水提高机组运行经济性；王政伟３等指出饱 和蒸汽发电技术是低温余热发电的重要趋势，通过
・４７７・
万方数据
螺杆膨胀机余热利用技术及热力性能研究
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 张利， 刘卫平， 张宇， 甘智勇， 王梓越， ZHANG Li， LIU Wei-Ping， ZHANG Yu， GAN Zhi-Yong， WANG Zi-yue 国网天津市电力公司电力科学研究院,天津,300384 节能技术 Energy Conservation Technology 2014,32(5)
Ｑ。。——机组有效余热利用量／ＭＪ・ｈ～； Ｐ．——机组辅助发电机功率／ｋｗ。
有机工质型螺杆膨胀机利用低温低压的余热热
源，在换热器（预热器和蒸发器）中对有机工质加
３
计算实例