增压透平膨胀机结构及工作原理
天然气透平膨胀机工作原理
天然气透平膨胀机工作原理天然气透平膨胀机工作原理第一部分基础理论简介一、概述目前低温技术应用非常广泛，从航天到超导，从气体分离到能量回收等，而低温能量的获得主要靠气体的膨胀，特别是气体的等熵绝热膨胀,透平膨胀机则是实现这一膨胀的有效设备，现已广泛用到气体液化分离、能量综合利用等方面。
二、膨胀机的形式1、活塞式膨胀机:通称容积型，其特点是适宜于小流量、高压力、大膨胀比工况；缺点是复杂、体积大、易损件多、操作维护复杂。
2、透平膨胀机：通称速度型，其特点是转速高、体积小、重量轻、结构简单、易损件少、因而制造维修工作量小，适宜于大流量、中高压力而初温较低。
按工作原理分：1）冲动式:膨胀过程几乎完全在静止的喷嘴中进行；2）反作用式：膨胀过程不仅在静止的喷嘴中进行，还在叶轮中进一步膨胀.按气流流流动方向分：1）径流式：气体在垂直于旋转轴的平面内沿半径方向流动；2）轴流式：气体沿着平行于工作轮旋转轴方向流动；3) 径轴流式：气体由径向流入工作轮而由轴向流出。
三、透平膨胀机基本结构及工作原理1、基本结构膨胀机由通流部分、制动器及机身三部分组成膨胀机通流部分：蜗壳、喷嘴、工作轮、扩压器制动器：1）压缩机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳2）风机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳3）电机或油制动器机身：支撑和隔热作用2、工作原理1）气体在喷嘴中流动设置喷嘴的目的是使气流的动力能转变为气流的速度能并且使气流降温，在喷嘴前后存在着压差，这些压差推动着气流流动。
当气流通过喷嘴时由于减压膨胀而使焓值降低，即使压力、温度下降，这些焓降转变成气流的动能，使在喷嘴出口处气流获得巨大的速度，因此喷嘴主要解决的问题是保持合理的形状以减小各种损失。
喷嘴在结构上可分为三段：即进口段、主体段、出口段主体段又可分为2类：渐缩喷嘴(当喷嘴出口马赫数小于等于1）缩放喷嘴（当喷嘴出口马赫数大于1)2）气体在工作轮中的流动（反动式透平膨胀机）工作轮的作用：（1）把喷嘴出来的高速气体的动能,通过工作轮转化为机械能并由主轴外输出做功，以降低内能使温度进一步降低.（2）使气体在工作轮进一步膨胀做功，进一步降低气体的焓值和温度；(3）改变气体的流动方向，使它由径向转化为轴向流动反动度：气体在工作轮中膨胀的程度反动度（ρ）=工作轮内的等熵焓降(h2s）/总的等熵焓降（h0）工作轮结构：目前常用的是带径向叶片的半开式和闭式叶轮工作轮可分为主体段：使气流由外圆向中心的径向流动导流段：使气流由径向转为轴向流动（减少流动损失,提高效率)3、气体在扩压器中的流动为了使工作轮流道避免减速运动,以减少流动损失（工作轮出口速度可达到50-80米/秒，甚至更大）,为了充分利用能量及减少管道流动摩擦损失，在工作轮出口外设置扩压器（与喷嘴作用相反）.四、透平膨胀机的组成主机、密封气系统、供油系统、仪控系统1、主机：主机由蜗壳、转子、喷嘴、传动机构、轴承、密封、机身1) 蜗壳;它是为了使气流顺利改变方向并均匀分配给喷嘴，原则上保证气流在出口内圆上成轴对称流动。
增压透平膨胀机工作原理
增压透平膨胀机工作原理
当流体进入透平机械时，由于进口导叶的导向作用，流体被引导进入
膨胀腔，同时增压透平膨胀机内部的叶片也开始旋转。
当叶片开始旋转时，膨胀腔内的流体被叶片抛离，并随着叶片的旋转逐渐加速。
在增压透平膨胀机的工作过程中，流体的压力和温度将随着流体的加
速逐渐升高。
当流体通过膨胀腔的出口导叶时，其压力和温度达到最高点。
膨胀腔内的流体由于叶片的推动而不断加速，当流体通过出口导叶时，其速度超过了流体的声速，产生了超声速流动。
此时，流体经过出口导叶
的扩张管道，压力逐渐降低，流体的动能被转化为机械能，从而实现了对
流体的增压。
首先，由于进口导叶的导向作用，流体被引导进入膨胀腔。
进口导叶
的角度可以根据需要进行调整，以确保流体能够顺利进入膨胀腔。
其次，膨胀腔内的叶片开始旋转，将流体抛离，并随着叶片的旋转逐
渐加速。
叶片的形状和数量可以根据需要进行设计，以达到最佳的工作效果。
其三，流体在膨胀腔内被加速，其压力和温度逐渐升高。
这是因为膨
胀腔内的叶片产生的离心力的作用，使流体加速并增加了流体的动能。
最后，流体经过出口导叶的扩张管道时，其速度超过了声速，并逐渐
减小了压力。
这是因为出口导叶的形状和角度的设计，使流体扩张并将其
动能转化为机械能，实现了对流体的增压。
总之，增压透平膨胀机通过旋转叶片和适当的导向装置，将流体的动
能转化为机械能，实现对流体的增压。
其工作原理主要包括流体进入、叶
片旋转、加速和扩张等过程。
这种设备广泛应用于能源、化工、航天等领域，对于提高流体压力和温度具有重要意义。
透平膨胀机基础知识
透平膨胀机基础理论简介一、概述目前低温技术应用非常广泛，从航天到超导，从气体分离到能量回收等，而低温能量的获得主要靠气体的膨胀，特别是气体的等熵绝热膨胀，透平膨胀机则是实现这一膨胀的有效设备，现已广泛用到气体液化分离、能量综合利用等方面。
二、膨胀机的形式1、活塞式膨胀机：通称容积型，其特点是适宜于小流量、高压力、大膨胀比工况；缺点是复杂、体积大、易损件多、操作维护复杂。
2、透平膨胀机：通称速度型，其特点是转速高、体积小、重量轻、结构简单、易损件少、因而制造维修工作量小，适宜于大流量、中高压力而初温较低。
按工作原理分：1）冲动式：膨胀过程几乎完全在静止的喷嘴中进行；2）反作用式：膨胀过程不仅在静止的喷嘴中进行，还在叶轮中进一步膨胀。
按气流流流动方向分：1）径流式：气体在垂直于旋转轴的平面内沿半径方向流动；2）轴流式：气体沿着平行于工作轮旋转轴方向流动；3）径轴流式：气体由径向流入工作轮而由轴向流出。
三、透平膨胀机基本结构及工作原理1、基本结构膨胀机由通流部分、制动器及机身三部分组成膨胀机通流部分：蜗壳、喷嘴、工作轮、扩压器制动器：1）压缩机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳2）风机——入口管、叶轮、扩压器、蜗壳3）电机或油制动器机身：支撑和隔热作用2、工作原理1）气体在喷嘴中流动设置喷嘴的目的是使气流的动力能转变为气流的速度能并且使气流降温，在喷嘴前后存在着压差，这些压差推动着气流流动。
当气流通过喷嘴时由于减压膨胀而使焓值降低，即使压力、温度下降，这些焓降转变成气流的动能，使在喷嘴出口处气流获得巨大的速度，因此喷嘴主要解决的问题是保持合理的形状以减小各种损失。
喷嘴在结构上可分为三段：即进口段、主体段、出口段主体段又可分为2类：渐缩喷嘴（当喷嘴出口马赫数小于等于1）缩放喷嘴（当喷嘴出口马赫数大于1）2）气体在工作轮中的流动（反动式透平膨胀机）工作轮的作用：（1）把喷嘴出来的高速气体的动能，通过工作轮转化为机械能并由主轴外输出做功，以降低内能使温度进一步降低。
浅谈增压透平膨胀机
浅谈增压透平膨胀机高莉娜 [四川简阳瑞特机械设备有限公司]摘要：本文介绍了增压透平膨胀机的基本原理、结构、分类和设计方法。
关键词：增压透平膨胀机原理分类设计方法一、前言透平膨胀机是低温法空分设备及气体分离和液化装置的重要部机之一。
膨胀机的变革、发展和进步必然会促使低温法空气分离、气体分离和液化装置等成套装置的变革、发展和进步。
透平膨胀机利用工质流动时速度的变化进行能量转化，因此也称为速度型膨胀机，有时也称为涡轮膨胀机。
它具有高转速、低温、压差大等工作特点，优点是体积小、重量轻、效率高、噪音小、节能省电、操作方便、运转时间长、无油污染等，因而得到广泛应用。
在制动方式方面，除过去采用的电机制动、风机制动外，现成功开发了增压机制动。
采用这种制动方式的透平膨胀机性能可靠、运行平稳，得到广大用户的一致好评。
二、增压透平膨胀机原理和结构增压透平膨胀机主要由膨胀机通流部分、增压机部分和机体三部分组成。
膨胀机通流部分是获得低温的主要部件，包括蜗壳、喷嘴、膨胀轮和扩压器；增压部分是透平膨胀机功率消耗元件；机体起着传递、支撑和隔热的作用。
由膨胀轮、增压轮和主轴等旋转零件组成的部件称为转子。
膨胀轮和增压轮悬挂在主轴两端，为双悬臂式转子。
透平膨胀机将来自上游的高压气体膨胀为低压气流，连续不断地将动能转化为机械能。
高速气流使叶轮旋转，再通过由轴承支撑的转轴将机械能传递给压缩机制动消耗。
工质在透平膨胀机的通流部分中膨胀获得动能，并由工作轮输出外功，从而降低了膨胀机出口工质的内能和温度。
1扩压器、2透平蜗壳、3膨胀轮、4可调喷嘴、5机体、6增压轮、7增压机蜗壳图1油轴承增压透平膨胀机三、增压透平膨胀机的分类及说明增压透平膨胀机根据轴承型式分为气体轴承增压透平膨胀机、油轴承增压透平膨胀机、磁悬浮轴承增压透平膨胀机三类。
气体轴承增压透平膨胀机工作原理是将气体作为润滑剂，在轴和轴承之间构成气膜，使活动面与静止面避免直接地接触。
用压缩工质在膨胀机内绝热膨胀直接产生冷量获得低温，补偿装置中的各种冷量损失。
透平空压机同轴膨胀机工作原理
透平空压机同轴膨胀机工作原理朋友，今天咱们来唠唠透平空压机同轴膨胀机的工作原理，这可挺有趣的呢！咱先来说说透平空压机。
这透平空压机啊，就像是一个超级大力士在吹气。
它主要是把空气给压缩起来。
你想啊，就像你吹气球，你越用力吹，气球里的气就越密集，压力就越大。
透平空压机也是这样，不过它可比咱们吹气球厉害多啦。
它有一个叶轮，这个叶轮就像一个超级大风扇，呼呼地转着。
当空气被叶轮吸进去的时候，叶轮快速转动产生的离心力就把空气往四周甩，这样空气就被压缩了。
而且啊，这个过程中，空气的速度也变得特别快，压力也就跟着升高了。
这个时候的空气就像是一群被赶着走的小绵羊，挤在一起，压力越来越大。
那这个和同轴膨胀机有啥关系呢？这就像是一对好伙伴，它们同轴呢，就像两个人手拉手一起工作。
再来说说膨胀机。
膨胀机可就像是一个魔术师啦。
经过透平空压机压缩后的空气，来到膨胀机这里。
膨胀机里也有叶轮，不过这个时候的情况有点不一样。
空气进入膨胀机后，它的压力可是很高的。
这时候，空气就像是被关在小笼子里很久的小鸟，突然有了空间可以飞出去啦。
空气在膨胀机里膨胀，压力降低的同时，它的能量就被释放出来了。
这个能量就会让膨胀机的叶轮转动起来。
你看，是不是很神奇？就像气球放气的时候，气体会把气球吹得乱动一样，这里是高压空气在膨胀机里释放能量让叶轮转动。
而因为它们是同轴的，透平空压机的叶轮和膨胀机的叶轮在同一根轴上。
透平空压机压缩空气的时候，消耗了能量，让轴转动，这个转动的力量就传递到膨胀机这边。
膨胀机利用这个转动，再加上空气膨胀释放的能量，又反过来给整个系统做一些贡献。
比如说，它可以回收一部分能量，让整个系统运行得更高效。
这就好比两个人合作干活，透平空压机先出力气把空气压缩好，就像一个人先把东西搬起来。
然后膨胀机就利用这个被压缩的空气来发挥自己的本事，把能量释放出来，还能让轴继续转得更顺畅，就像另一个人把搬起来的东西再巧妙地利用起来，让整个工作完成得更好。
透平膨胀机培训资料
透平膨胀机培训资料一、膨胀机的工作原理工作原理透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心心脏。
其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的.透平膨胀机输出的能量由同轴的增压机、发电机回收或制动风机、油等消耗。
膨胀机主要是被用来生产冷量造成低温，其工作的对象主要是气体。
当气体具有一定的压力和温度时。
就具有一定的能量,即由压力而体现的势能与由温度所体现的动能。
这两种能量总称为内能，而膨胀机主要的作用是利用气体通过膨胀机的过程中的内能降低并对外输出功.并由于气体内能的降低并对外输出功使气体的压力和温度大幅度降低从而达到制冷与降温的目的.膨胀机主要的工作是在喷咀及叶轮中完成。
喷咀是一种由多个精心设计的叶片所组成的喷射通道（即喷咀流道)。
当高压的气体通过喷咀流道时，由于喷射作用使气体的速度迅速上升并可达到音速.而气体的压力和温度则很快下降。
从而达到降温的目的。
叶轮则是接受从喷咀出来的高速气体，由于喷咀出来的气体其速度达到或超过音速，而且温度已经大幅度降低，当高速气体冲击叶轮的叶片时，使叶轮高速转动.叶轮是一个由多个叶片所组成轮子,气体从半径方向流入，而从与主轴轴线平行方向流出，称为径轴流叶轮。
叶轮中每两个叶片围成一个通道。
叶轮的通道是经过精心的设计,而且是渐渐扩大的。
当高速、低温的气体通过叶轮通道时,由于高速转动。
使气体的速度很快下降，同时气体在不断变大的通道中流动时压力也进一步下降，因为压力与速度下降使气体的内能的降低，这样气体温度进一步大幅度降低。
从而达到降温与制冷的目的。
由于膨胀机轮子的飞速转动，带动了与膨胀机轮子在同一轴上另一端的增压机叶轮的转动，增压机叶轮的转动压缩了通过增压机叶轮气体，增压机叶轮不仅压缩了气体,利用了膨胀发出的功率，而且也控制了膨胀机的转速。
透平膨胀机培训资料最新版
透平膨胀机培训资料最新版一、引言透平膨胀机是一种常见的能量转换设备，广泛应用于航空、石油化工、电力等领域。
为了提高工作人员对透平膨胀机的理解和操作技能，特编写本培训资料，以便更好地掌握透平膨胀机的原理、结构、工作过程以及维护保养等方面的知识。
二、透平膨胀机概述1. 透平膨胀机的定义和分类透平膨胀机是一种通过透平转动来实现能量转换的机械设备，根据其用途和工作原理的不同，可以分为工艺透平膨胀机和发电透平膨胀机两大类。
2. 透平膨胀机的工作原理透平膨胀机利用高温高压气体的能量来推动透平转动，从而实现能量的转换。
其工作过程主要包括进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个阶段。
3. 透平膨胀机的结构组成透平膨胀机主要由透平、轴承、转子、定子、进气系统、排气系统等部件组成。
其中透平是透平膨胀机的核心部件，其结构形式包括径向透平和轴向透平两种。
三、透平膨胀机的工作过程1. 进气过程透平膨胀机的进气过程主要包括进气阀的开启、气体的进入和进气压力的控制等步骤。
2. 压缩过程进入透平膨胀机的气体在压缩过程中逐渐增加压力和温度，通过透平的转动来实现气体的压缩。
3. 燃烧过程透平膨胀机的燃烧过程主要是指燃气透平膨胀机中的燃烧过程，通过燃烧产生的高温高压气体来推动透平转动。
4. 膨胀过程透平膨胀机的膨胀过程是指高温高压气体通过透平的膨胀来释放能量，从而实现能量的转换。
5. 排气过程透平膨胀机的排气过程主要包括排气阀的开启、气体的排出和排气压力的控制等步骤。
四、透平膨胀机的维护保养1. 透平膨胀机的日常维护透平膨胀机的日常维护主要包括定期检查透平膨胀机的运行情况、清洁透平膨胀机的外表、检查润滑油的情况等。
2. 透平膨胀机的故障排除透平膨胀机在运行过程中可能会出现各种故障，如振动、温度异常、噪音增大等。
针对不同的故障情况，需要进行相应的排除措施。
3. 透平膨胀机的定期维护透平膨胀机的定期维护主要包括更换润滑油、检查轴承磨损情况、清洗冷却系统等工作，以确保透平膨胀机的正常运行。
空分知识透平膨胀机的工作原理、损失控制
空分知识透平膨胀机的工作原理、损失控制透平膨胀机的主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。
我们平常用气筒打气会发现筒身发热,那是因为活塞压缩气体气体放热,如果反之其原理就类似于膨胀机了(更确切的说是活塞式膨胀机).透平膨胀机输出的能量由同轴压缩机回收或制动风机消耗。
透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心脏。
透平膨胀机 Turboexpanders1939年，Kapitsa(卡皮查)院士发明了世界上第一台高效率(等熵效率>80％)径流向心反动式透平膨胀机，从而，实现了空分装置的全低压液化循环，即卡皮查循环。
目前向心度较大的反动式透平膨胀机并没有达到它本身通过气量的极限值，特别是因为它的结构简单，又有很高的等熵效率，所以它被广泛地应用在目前国、内外低温技术上。
作用空分设备的心脏部机之一，由气体在膨胀机中等熵膨胀而制取冷量，补充系统冷损。
工作的对象主要是气体。
当气体具有一定的压力和温度时。
就具有一定的能量，即由压力而体现的势能与由温度所体现的动能。
这两种能量总称为内能，而膨胀机主要的作用是利用气体通过膨胀机的过程中的内能降低并对外输出功。
并由于气体内能的降低并对外输出功使气体的压力和温度大幅度降低从而达到制冷与降温的目的。
工作原理根据能量转换和守恒定律可知，气体在透平膨胀机内进行绝热膨张对外作功时，气体的能量焓值一定要减少，从而使气体本身强烈地冷却，而达到制冷的目的。
透平膨胀机的实际制冷量总比理论制冷量要小，因此，膨胀机的效率总是小于1。
膨胀机的效率越低，则在相同进、出口压力和进口温度下，膨胀机的单位工质制冷量越小，反映出膨胀机的温降效果越小。
透平膨胀机输出的能量由同轴的增压机、发电机回收或制动风机、油等消耗。
工作方式气体降温在喷咀及叶轮中完成。
膨胀机的原理,基本构造,主要参数控制及意义。
膨胀机的原理，基本构造，主要参数控制及意义。
膨胀机的原理气体的绝热膨胀，并对外做功，是获得低温的重要方法，透平膨胀机就是利用压缩气体在高压下进入膨胀机内膨胀到低压。
由高压低速气体变为低压高速气体，在这个过程中与外界不发生热交换，因此，整个过程是绝热的。
气体通过膨胀机后12高压中压低压超低压0.2---0.3兆帕膨胀到0.12兆帕3按级数来分可分为单级，双级，和多级4按制动方式分[1]风机制动[2]透平增压机制动[3]电机制动[4]油制动-------制动器为一系列位于转子和定子之间的油腔。
5万空分装置所配置的膨胀机，一台是杭氧的，另一台是阿特拉斯。
杭氧膨胀机组组成示意图杭氧产膨胀机油箱盛油500Kg最高油位距油箱顶部100为490Kg距高油位距130为最低油位310Kg 开车需仪表空气压力0.6MPa----15m3/hI．概述II．机组简介一．透平膨胀机的构造二．增压机三．供油装置四．膨胀机流量调节五．快速安全关闭IIIIVVVIVII本标准适用于增压机制动的，工作轮直径系列为?100毫米到?450毫米的，采用油轴承的透平膨胀机组。
I．概述本机组利用气体经膨胀机进行绝热膨胀，产生空分装置所必须的冷量，其所产生的机械功又被增压机所吸收，用以提高增压气体的压力。
机组所使用的气体应为不含有机械杂质（金属粉尘，分子筛，珠光砂粉末等）并经净化处理的干净气体。
II．机组简介机组由以下主要部分组成：（具体交货内容以合同和产品装箱清单为准。
）1．带保冷箱及底架的透平膨胀机；2345附图1出。
膨胀机流量的调节系统是依靠一安装在冷箱顶上的执行机构带动喷嘴叶片转动而改变通道截面积来实现的。
1.膨胀机蜗壳：蜗壳直接固定在底架上并支承膨胀机主机及增压机。
蜗壳内容纳了膨胀机叶轮和喷嘴环。
在排气侧有一压圈借助一弹性压紧机构而压在喷嘴叶片上，使喷嘴叶片的端面没有间隙。
????2.膨胀机轴：安装在两只轴承中，它的一端装有膨胀机叶轮，另一端装有增压机轮，组成一刚性转子。
透平机及工作原理
透平机及工作原理透平机是一种常见的能量转换装置，广泛应用于工业、航空、能源等领域。
本文将详细介绍透平机的工作原理、结构组成和应用领域。
一、工作原理透平机是通过流体的动力将机械能转化为电能或者其他形式的能量。
其工作原理基于流体动力学和热力学原理。
透平机的工作过程可以分为压缩、燃烧、膨胀和排气四个阶段。
首先，流体（如空气或者气体）被压缩到高压状态，然后在燃烧室中与燃料混合并燃烧，产生高温高压的气体。
接下来，气体通过透平机的透平叶片，气体的压力和温度下降，同时使叶片转动，将气体的动能转化为机械能。
最后，气体被排出系统，完成一个工作循环。
透平机的工作原理可以用热力学循环来描述，常见的有布雷顿循环和卡诺循环。
布雷顿循环是透平机最常用的循环，其基本原理是利用燃料的燃烧产生高温高压气体，驱动透平叶片旋转，然后通过冷却和排气使气体回到低温低压状态，完成一个工作循环。
二、结构组成透平机的主要组成部份包括压气机、燃烧室、透平和排气系统。
1. 压气机：压气机负责将流体压缩到高压状态，通常由多级叶轮组成。
每级叶轮都有一系列的叶片，通过旋转将流体压缩，并将其送入燃烧室。
2. 燃烧室：燃烧室是透平机中的关键部份，用于将燃料与压缩空气混合并燃烧，产生高温高压气体。
燃烧室通常由燃烧器、燃料喷嘴和点火系统组成。
3. 透平：透平是透平机的核心部件，负责将高温高压气体的动能转化为机械能。
透平通常由一系列的透平叶片组成，当气体通过透平叶片时，叶片受到气体的冲击力而转动。
4. 排气系统：排气系统用于将透平工作后的低压气体排出系统。
排气系统通常包括排气管道和排气阀。
三、应用领域透平机广泛应用于各个领域，包括以下几个方面：1. 能源领域：透平机在发电厂中被广泛应用，用于驱动发机电产生电能。
透平机可以使用不同的能源，如燃气、蒸汽和水力等。
2. 航空领域：透平机是喷气发动机的核心部件，用于提供推力以推动飞机。
透平机在航空领域的应用使得飞机具有更高的速度和更大的载荷能力。
透平膨胀机
透平膨胀机
透平膨胀机的工作原理
透平膨胀机是空气分离装置、天然气/石油气液化分离装置，以及低温粉碎等设备获取冷量所必需的关键部机，是保证整套装置稳定运行的心脏。
其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机蜗壳内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。
透平膨胀机输出的能量可以由同轴的增压机、压缩机、泵类以及发电机回收，或者被制动风机、油等消耗。
透平膨胀机按照结构不同可以分为轴流式和径流式。
但是除了大流量、大功率以及高温条件下的膨胀机采用轴流式之外，绝大多数透平膨胀机采用向心径流式。
透平膨胀机技术的发展
1898年英国人劳德.雷利首先提出应用透平膨胀机的设想，1930年德国人林德第一次应用单级透平膨胀机获得成功，上世纪60年代，美、德、苏等国又相应发展了小型高速、大膨胀比、高压大功率等多种用途的透平膨胀机。
70年代的能源危机促进了透平膨胀机在能量回收方面的应用。
目前，我国石油、化工、冶金、空分等行业所用的透平膨胀机大部分从国外进口。
特别是应用于石化、天然气领域的低温膨胀机，如液化石油气（LPG）、液化天然气（LNG）等工艺流程的膨胀机基本完全进口，大型空分用制冷膨胀机也主要为国外厂商垄断。
近年来，国内各透平机械制造商也在透平膨胀机领域加大研发力度，并且已取得了部分成绩。
国外膨胀机制造商在工艺流程的匹配、特殊材料的选用、制造工艺、叶片的设计试验、转子稳定性分析等关键技术方面一直没有停止过进步和发展。
特别是CFD等粘性流场分析软件和ANSYS有限元分析软件的迅速发展更是为透平膨胀机研究、设计、制造提供了强有力的技术基础。
透平膨胀机
透平膨胀机1. 概述；2. 透平膨胀机组组成；3. 透平膨胀机本体组成；4. 透平膨胀机基本理论；5. 透平膨胀机各部分的详细结构分析；（通流部分，机体，制动端）6. 辅助设备：电、仪、控；7. 透平膨胀机操作及常见故障分析；一、 概述1、 两个概念（1）焓：PV U h +=U ：内能是动能和位能之和，动能：分子运动；位能：工质分子间的相互作用力；P ：工质压力； V ：质量体积；PV ：表示工质做功的能力；工质从一种状态到另一种状态：21h h h -=∆。
（2）熵：衡量两种状态可逆程度（理解性）； 222111,,,,T V P T V P →熵不变化：可逆程度100%； 熵增加：越大，可逆程度越低；对膨胀机来说熵增小，则说明膨胀机的膨胀效率高； 熵只有不变或增加，不会变小，即熵增原理； 透平：靠旋转作功的一类机械； 2、 工作原理绝热等熵过程如下图：工质从2211,,T P T P →，21T T >①低温工质温度下降50~70℃，焓降：21h h h -=∆ ②对外作功：h ∆转化为动能，增压机或风机的动能；3、 膨胀过程与压缩过程两个过程是互逆过程； 膨胀过程：工质：压力降低，焓值降低，温度降低，对外输出功；压缩过程：工质：压力增加，焓值增加，温度升高，需要外功；4、应用领域两种作用的利用：①低温工质：空气分离，液化装置，航空领域；②回收功：（增压轮，电机发电）高炉气（煤气透平发电），石化；制冷循环：两个等压换热过程，一个等温压缩过程，一个等熵膨胀过程；如下图： 1~2：等温压缩 2~3：等压换热 3~4：等温膨胀 4~1：等压换热 如右图：2~6，3~5 是等焓线透平膨胀机在空分中的应用：空分中冷量主要来自膨胀机，其他冷量来自节流； 低压流程：90%以上的冷量来自膨胀机； 中压流程：80%以上的冷量来自膨胀机； 高压流程：84%以上的冷量来自膨胀机； 透平膨胀机的特点：①转速高：3~4万转/分，有的气体轴承膨胀机可达70万转/分； ②体积小：表面积小；③效率高：国产：85%~87%，国外：90%以上；④无机械接触：一般轴外径小于轴承内径10~15微米。
透平机及工作原理
透平机及工作原理透平机是一种常见的热能转换设备，广泛应用于发电厂、航空航天、石油化工等领域。
本文将详细介绍透平机的工作原理及其标准格式的文本。
一、透平机的工作原理透平机利用流体的动能转换为机械能。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 压缩：透平机通常由一个或者多个叶轮组成，流体（例如蒸汽或者气体）从叶轮的进口进入。
进入叶轮后，流体被加速并压缩，使其动能增加。
2. 转动：经过压缩后的流体使叶轮旋转。
叶轮与轴连接，通过转动传递机械能。
3. 膨胀：流体从叶轮的出口流出，由于叶轮的旋转，流体的动能被转化为机械能。
在这个过程中，流体的压力和温度降低。
4. 发电：透平机通常与发机电相连，通过转动发机电的转子，将机械能转化为电能。
二、透平机的标准格式文本透平机是一种热能转换设备，广泛应用于各个领域。
它的工作原理可以简单概括为压缩、转动、膨胀和发电四个步骤。
透平机通常由一个或者多个叶轮组成，流体从叶轮的进口进入，经过压缩后使叶轮旋转，然后从出口流出，流体的动能转化为机械能。
透平机通常与发机电相连，通过转动发机电的转子，将机械能转化为电能。
透平机的工作原理非常重要，因为它决定了透平机的性能和效率。
在实际应用中，透平机的设计和创造需要考虑多个因素，如流体的性质、压力和温度的变化、叶轮的材料和结构等。
此外，透平机的运行和维护也需要严格的操作和管理。
透平机的应用非常广泛。
在发电厂中，透平机通常与锅炉和汽轮机组成热电联产系统，通过燃烧燃料产生蒸汽，然后通过透平机和发机电将热能转化为电能。
在航空航天领域，透平机被用于飞机的发动机，通过燃烧燃料产生高温高压的气体，然后通过透平机将气体的动能转化为推力。
在石油化工领域，透平机被用于压缩气体或者液体，提供工艺所需的压力。
总结起来，透平机是一种热能转换设备，通过压缩、转动、膨胀和发电四个步骤将流体的动能转化为机械能。
它的工作原理决定了透平机的性能和效率，应用广泛于发电厂、航空航天、石油化工等领域。
膨胀机工作原理
工作原理1 t; g) b9 \; U3 K& a$ @: B/ F# Q}( g6 l$ ~4 D1 B 透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心心脏。
其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。
透平膨胀机输出的能量由同轴的增压机、发电机回收或制动风机、油等消耗。
. n9 B5 t: d6 O! C. Z3 _- N0 d. O8 o0 Q& e膨胀机主要是被用来生产冷量造成低温，其工作的对象主要是气体。
当气体具有一定的压力和温度时。
就具有一定的能量，即由压力而体现的势能与由温度所体现的动能。
这两种能量总称为内能，而膨胀机主要的作用是利用气体通过膨胀机的过程中的内能降低并对外输出功。
并由于气体内能的降低并对外输出功使气体的压力和温度大幅度降低从而达到制冷与降温的目的。
# b6 b2 O) r1 _6 S+ g 膨胀机主要的工作是在喷咀及叶轮中完成。
喷咀是一种由多个精心设计的叶片所组成的喷射通道（即喷咀流道）。
当高压的气体通过喷咀流道时，由于喷射作用使气体的速度迅速上升并可达到音速。
而气体的压力和温度则很快下降。
从而达到降温的目的。
2 u( S2 o3 L2 l8 F0 W7 _. a" p$ L/ e叶轮则是接受从喷咀出来的高速气体，由于喷咀出来的气体其速度达到或超过音速，而且温度已经大幅度降低，当高速气体冲击叶轮的叶片时，使叶轮高速转动。
叶轮是一个由多个叶片所组成轮子，气体从半径方向流入，而从与主轴轴线平行方向流出，称为径轴流叶轮。
叶轮中每两个叶片围成一个通道。
叶轮的通道是经过精心的设计，而且是渐渐扩大的。
当高速、低温的气体通过叶轮通道时，由于高速转动。
使气体的速度很快下降，同时气体在不断变大的通道中流动时压力也进一步下降，因为压力与速度下降使气体的内能的降低，这样气体温度进一步大幅度降低。
透平膨胀机工作原理透平机及工作原理
透平膨胀机工作原理透平机及工作原理导读：就爱阅读网友为您分享以下“透平机及工作原理”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!透平机及工作原理透平是将流体工质中蕴有的能量转换成机械功的机器，又称涡轮或涡轮机。
透平是英文turbine的音译,源于拉丁文turbo一词,意为旋转物体。
透平的工作条件和所用工质不同，所以它的结构型式多种多样，但基本工作原理相似。
透平的最主要的部件是一个旋转元件,即转子,或称叶轮，它安装在透平轴上，具有沿圆周均匀排列的叶片。
流体所具有的能量在流动中，经过喷管时转换成动能，流过叶轮时流体冲击叶片，推动叶轮转动，从而驱动透平轴旋转。
透平轴直接或经传动机构带动其他机械，输出机械功。
透平机械的工质可以是气体，如蒸汽、燃气、空气和其他气体或混合气体，也可以是液体，如水、油或其他液体。
以水为工质的透平称为水轮机;以蒸汽为工质的透平称为汽轮机；以燃气为工质的透平称为燃气透平。
水轮机--水从高水位水库沿通道流向处于低水位的水轮机的过程中，高水位水的势能变成动能，推动水轮机旋转。
流过水轮机的尾水沿水道流去。
现代水轮机的唯一用途是作为水电站的动力源，带动发电机发电。
汽轮机--它的工质是蒸汽，具有热能。
蒸汽来自燃用矿物燃料的锅炉，或是来自核动力装置加热的蒸汽发生器。
它们产生的高温高压蒸汽以高速度经喷管送到蒸汽透平，驱动转子旋转，输出动力。
蒸汽流速很高，透平转子尺寸较小,所以转速可达10000转／分。
汽轮机主要用于火力发电厂，驱动发电机发电；也用于远洋大型船舶和潜水艇作为主机驱动螺旋桨，推进船舶。
燃气透平--它与压气机、燃烧室成为燃气轮机装置的三大主要部件。
空气供入压气机，压缩成较高压力和温度的压缩空气，流入燃烧室与燃料混合、燃烧，形成高温、高压、高速的燃气流，流入燃气透平并推动燃气透平旋转，经透平轴输出机械功。
燃气透平转速高达每分钟数万转。
现代燃气透平应用最广泛的是作为喷气式飞机的推进动力，有的用作舰船动力、发电厂、尖峰负荷用小型电站，也作为远距离输送天然气的气泵的动力。
膨胀机培训资料-cryostar
透平膨胀机培训资料一、膨胀机的工作原理工作原理透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心心脏。
其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。
透平膨胀机输出的能量由同轴的增压机、发电机回收或制动风机、油等消耗。
膨胀机主要是被用来生产冷量造成低温，其工作的对象主要是气体。
当气体具有一定的压力和温度时。
就具有一定的能量，即由压力而体现的势能与由温度所体现的动能。
这两种能量总称为内能，而膨胀机主要的作用是利用气体通过膨胀机的过程中的内能降低并对外输出功。
并由于气体内能的降低并对外输出功使气体的压力和温度大幅度降低从而达到制冷与降温的目的。
膨胀机主要的工作是在喷咀及叶轮中完成。
喷咀是一种由多个精心设计的叶片所组成的喷射通道（即喷咀流道）。
当高压的气体通过喷咀流道时，由于喷射作用使气体的速度迅速上升并可达到音速。
而气体的压力和温度则很快下降。
从而达到降温的目的。
叶轮则是接受从喷咀出来的高速气体，由于喷咀出来的气体其速度达到或超过音速，而且温度已经大幅度降低，当高速气体冲击叶轮的叶片时，使叶轮高速转动。
叶轮是一个由多个叶片所组成轮子，气体从半径方向流入，而从与主轴轴线平行方向流出，称为径轴流叶轮。
叶轮中每两个叶片围成一个通道。
叶轮的通道是经过精心的设计，而且是渐渐扩大的。
当高速、低温的气体通过叶轮通道时，由于高速转动。
使气体的速度很快下降，同时气体在不断变大的通道中流动时压力也进一步下降，因为压力与速度下降使气体的内能的降低，这样气体温度进一步大幅度降低。
从而达到降温与制冷的目的。
由于膨胀机轮子的飞速转动，带动了与膨胀机轮子在同一轴上另一端的增压机叶轮的转动，增压机叶轮的转动压缩了通过增压机叶轮气体，增压机叶轮不仅压缩了气体，利用了膨胀发出的功率，而且也控制了膨胀机的转速。
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增压透平膨胀机结构及工作原理
1.增压透平膨胀机工作原理
本机组工作介质先经增压机增压，再经冷却后进入主换热器，然后再进入膨胀机进行绝热膨胀产生空分装置所需的冷量，与此同时产生的机械功又为增压机所吸收。
2.膨胀机工作过程及结构
工作介质由进口管进入蜗壳，经可调喷咀再进入工作轮作功，然后经扩压室、排气管排出。
膨胀机气量调节是依*安装在冷箱顶上的气动薄膜执行机构带动喷咀叶片转动，从而改变其通道截面积来实现的，执行机构的阀杆行程反映了喷咀通道宽度的变化，阀杆总行程约为40毫米，阀杆下移使喷咀通道开大，上移则关小。
蜗壳：为不锈钢焊接结构，固定在机身上，通过机身与底座相连，蜗壳内容纳有喷咀和膨胀机叶轮。
转子：二端分别装有膨胀机叶轮和增压机叶轮（二者均为闭式），为一刚性转子，套装在机身轴承上。
轴承：前、后轴承均为径向推力联合式轴承，由进油管供给清洁而充足的润滑油，使转子能长期稳定运转，采用铂电阻温度计测量轴承温度。
轴密封：在*近二叶轮的轴上各置有一迷宫密封套，使得气体外漏量控制在最小的范围内，在*近膨胀机的密封套内充入常温密封气（干燥空气或氮气）以阻止流经膨胀机的低温气体外泄，而跑“冷”，为控制喷咀出口的气体与膨胀机端密封气之间的压力差维持在0.05MPa左右，特设置一精密减压阀，增压机端的密封套内充入～0.5MPa压力的密封气（干燥空气）。
3.离心增压机
增压机由进气室、叶轮、无叶扩压器、蜗壳组成，其叶轮与膨胀机叶轮置于同一轴上，二者转速相同，由膨胀机叶轮发出的机械功驱动其旋转，气体进入叶轮后，被加速、增压，进入无叶扩压器之后，又进一步减速增压，最后汇集于蜗壳排出机外，经冷却降温后进入钣式换热器，再进入膨胀机。
4.供油系统
该供油系统由单独的系统组成，主要包括油箱、三螺杆油泵、油冷却器、温控阀、囊式蓄能器等。
润滑油进入油泵升压后进入油冷却器和切换式油过滤器，再分别进入各轴承，最后由机身内腔汇入回油管回到油箱，另外设置了一蓄能器，在油泵启动后自动充油，用于油压降低或油泵停转后，机组联锁停车时能继续供油一段时间（约1分钟），确保轴承的安全。
润滑油采用N32透平油，为保证油的品质，在开始运转300小时后要进行一次换油，以后在油过滤器清洁的前提下每年至少换一次油，只有在经过检查确认油的特性良好的前提下，才可延长换油时间。
5.紧急切断阀
在膨胀机进口处设置了一个紧急切断阀，当机组处于危险状态时，根据各危险点发出的联锁信号，此阀能在很短时间内关闭，从而切断气源，使其快速停车，起到安全保护作用。
在危急情况下，膨胀机仪控系统联锁即切断电磁阀电源，使紧急断阀快速关闭与此同时增压机回流阀FCV401自动全开。
6.增压机后冷却器
为了将增压机出口高温气体冷却以达到空分流程的要求，设置了其冷却器，用冷却水进行冷却，调节进水量可以达到调节出口气体温度的目的，冷却器工况的控制根据其技术参数和流程需要来进行。
6.增压机回流阀
设置该阀有以下三个用途：
a. 压力调节：根据空分流程的要求，一般希望增压机出口压力保持恒定，阀的开大或关小，可使压力降低或升高，该阀在仪控系统自动控制下则可达到压力恒定的目的。
b. 防喘振：增压机在一定的进口流量和转速下，当进口流量小到一定数值时，机器会发生喘振，此时压力会大幅度波动，并发出强烈的“喘气”声响和振动，将引起机器损坏，为防止这种情况出现，该阀会在进口流量小到一定数值时自动打开。
所给定的防喘振流量是根据进口压力，进口温度，转速均为额定值的情况，当这些条件不同时，对防喘振流量值应予修正。
c. 开大回流阀：可增加增压机的负荷使膨胀机减速
7.维护说明
7.1喷咀：只要供应的气体是清洁的，即使喷咀叶片的光泽变暗，也不会影响效率，但如气体中含有较大的即使少量的固体颗粒或二氧化碳产生的液滴时，就会产生喷咀叶片的磨蚀，严重时会出现凹坑，这样就会使效率明显下降，这时就应更换喷咀。
在装置启动期间，最容易产生磨蚀。
因此装置操作时要特别注意。
7.2膨胀机叶轮：与喷咀叶片相同的原因，也可能造成对叶片进口边磨蚀，如果磨蚀严重甚至出现凹坑时应更换工作轮。
7.3膨胀机与增压机叶轮密封盖易遭轻微磨损。
如磨损严重，就必须更换，其装配间隙见图。
7.4轴密封套：轴密封套在运行时孔也会产生轻微磨损。
如磨损严重，就应调换轴密封，因为过度磨损会使轴承温度降低并增加漏气损失。
轴密封的径向间隙为0～0.04mm当增大到0.1就应予以调换。
7.5轴承：轴承型面是精心设计并通过机械加工而保证的。
因此其内孔和止推面都不允许进行任意修正，如果发现由于暂时超负荷或润滑不良而引起轴承损伤，就应更换轴承。
7.6增压机叶轮：如供应的气体不干净将引起增压机叶片的磨蚀，以致破坏平衡，这种情况与膨胀机叶轮动平衡破坏相类似。
需要说明的是，无论是膨胀机叶轮、增压机叶轮或其它零部件需要更换时，必须更换整个转子而不能单独更换叶轮或其它零部件。
7.7油冷却器，一般一年进行一次清洗。
如果冷却水不干净，清洗次数还要增加。
7.8油过滤器，如发现过滤器阻力明显增加，就应进行清洗或更换滤芯。
7.9增压机后冷却器，一般一年清洗一次，如工作时发生窜漏，阻力突然增大，换热效果变差，则应立即检查原因并加以修整。