螺杆膨胀机技术及应用介绍
螺杆膨胀动力机技术及其在川威集团的应用分析
第 6期
S h a tlry i unMe l g c au
机 功率 已达 到 10 W 以上 ’ 。 5 0k 2 2 螺 杆膨胀 动力机 工作 原理 .
载 ) 调 速器 的主 要 作 用 是满 足 负载 机 改 变 转 速 的 ,
要求 ; 在发 电系统 中 , 调速 器的 主要 作用是保 证转 速 稳定从 而保证 供 电质量 , 同时也保证 机组运行 安全 。
AND THE ANALYS S OF I I US NG N EI S I W TEEL
He Xio o ab
( iha r vcG opC ,T eh o g et ) SeunTa i ru O. L D Tc nl yC ne n o r
[ btat Srw seigpw rm ciet hnoyi a dacdt h loyt rca fret A s c] ce w ln oe ahn e ol s navne e n l elnaeha r l c g c og o i t
【 摘
60 0 1 10)
要 】 螺杆膨胀动力机技 术是 一项 先进 的余 热回收技 术 , 用于钢铁联 合企 业低 温余 热蒸汽 热能的 回 适 余热回收 发 电
收 , 节能 经济效益十分显著 , 其 在川威集 团公 司有着十分广阔的应用前景。
【 关键词 】 螺杆膨胀动力机
S CREW EXPANDI NG PoW ER ACHI M NE TECHoNLoGY
为汽 、 液两相 的螺 杆膨胀 动力 机 的科研 项 目, 目前 单
目前 , 于企业 内的余 热蒸 汽资 源利用 , 对 主要 有
三种方 法 : 是将余 热蒸 汽过热 后用 于发 电 , 一 由于川 威 集 团公 司余 热 资源 的分散 性 及 不稳 定 性 , 施 起 实 来 难度 大 , 资也 较大 ; 投 另一种 方法 就是将 蒸汽用 于
螺杆膨胀发电机
螺杆膨胀发电机1、适用行业范围螺杆膨胀发电机是利用蒸汽、热水、热液或汽液两相流体或被污染的热能等为动力源,将热能转换为动力并驱动发电机、风机、水泵、压缩机、搅拌机、磨煤机、制粉机等机械设备负载,替代原有的电动机回收动力,也可以直接并网发电。
螺杆膨胀发电机所使用的热源包括:工业锅炉蒸汽或热水、石油化工余热蒸汽或者热水、冶金钢铁余热蒸汽或者热水、地热太阳能蒸汽或热水、垃圾焚烧炉蒸汽或热水、电厂蒸汽(抽汽和排汽或者连排水等)、减温减压阀节流损失回收、内燃机废气余热回收、水泥窑炉废气余热回收、生物能源回收等。
螺杆膨胀发电机应用的范围十分广泛,可以在电力行业、冶金钢铁行业、石油化工行业、轻工行业(造纸、纺织印染、药业、酿酒业、玻璃工业等)、建材水泥行业、地热、太阳能发电及其他热电冷联产联供等领域广泛应用。
2、基本原理螺杆膨胀发电机基本构造是由一对螺旋转子和机壳组成的动力机。
流体进入螺杆齿槽,压力推动螺杆转动,齿槽容积增加,流体降压膨胀作功,实现能量转换。
具体的工作原理参见图,蒸汽、热液或汽液两相流体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,流体降压降温膨胀(或闪蒸)做功,最后从齿槽E排出,供生产用热或循环再加热做功。
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、水泵或驱动发电机发电。
3、主要设备及运行管理产品由螺杆发电机机组本体、调速系统、润滑油系统、冷却系统、自动危急保护系统等组成。
螺杆膨胀发电机外形结构图螺杆膨胀动力发电机组实物图螺杆膨胀发电机在热源参数大幅波动工况下,能够高效、安全运行。
不飞车、无盘车、免暖机、机组启停和运行平稳简便。
长期无大修,小修维护简易;无需专人值守运行操作。
4、主要技术指标及条件4.1 技术指标直接驱动螺杆膨胀发电机的热源应用范围如下:蒸汽参数: 0.15MPa - 3.0MPa ,温度 <300 ℃热水参数:压力 0.8MPa 以上的热水,温度 >170 ℃间接应用的热源范围如下:蒸汽参数:压力 <0.1MPa 以下的各种蒸汽 ――双循环发电热水参数:压力 <0.8MPa 以下,温度 >65 ℃的热水 ――双循环发电烟气参数:温度 >200 ℃的各种烟气 ――配余热锅炉发电4.2 条件要求4.2.1 放置要求:需室内放置,考虑检修吊装设施。
螺杆膨胀机企业应用探讨
目录一、螺杆膨胀机的背景及意义 (2)1、应用背景 (2)2、技术背景 (2)3、推广意义 (3)二、工作原理及特点 (4)1、概述 (4)2、工作原理 (4)3、技术特点 (5)4、低温螺杆膨胀发电热力循环性能 (6)三、螺杆膨胀机工作过程的理论基础 (7)1、实际气体状态方程式 (7)2.实际气体的绝热等熵膨胀过程 (7)3.际气体的绝热非等熵膨胀过程 (8)4.热力学第一定律方程式 (9)5.伯努利通用方程式 (10)6.工作过程在图形上的表示 (11)四、螺杆膨胀机的损失、效率及功率 (13)1.泄漏损失 (13)2.流动损失 (14)3.等熵效率、制冷量与机械功 (16)五、螺杆膨胀机在电力行业的应用 (20)1、热电厂的应用 (20)(一)概述 (20)(二)蒸汽压差螺杆膨胀机发电原理 (20)(三)蒸汽压差螺杆膨胀机发电经济分析 (21)(四)应用案例 (24)2、凝汽式火力发电厂 (28)(一)连续排污水的回收利用 (28)(二)电厂减温减压阀节流损失的回收利用 (32)六、螺杆膨胀机在石油化工行业的应用 (33)1、炼油厂余热回收的应用 (33)2、黄磷厂余热回收的应用 (34)3、碱厂余热回收的应用 (35)七、螺杆膨胀机在冶金钢铁行业的应用 (37)1、在冶炼厂的应用范围及方式 (37)2、在冶炼厂的应用实例及效益分析 (39)3、回收加热炉驱动发电机 (41)4、回收转炉驱动发电机 (43)5、余热蒸汽的回收利用 (43)6、工业热水(60℃以上)发电的利用 (45)7、钢铁工业辐射热发电的利用 (48)八、螺杆膨胀机在造纸印染行业的应用 (50)九、螺杆膨胀机在食品医药行业的应用 (52)十、螺杆膨胀机在建材行业的应用 (53)1、螺杆膨胀机回收水泥厂蒸汽的应用 (53)2、利用玻璃行业的饱和蒸汽发电 (54)十一、螺杆膨胀机在地热和太阳能发电中的应用 (55)1、地热发电的应用 (55)2、太阳能发电的应用 (58)十二、螺杆膨胀机产品 (60)1、产品概述 (60)2、工作过程 (60)3、主要设备及运行管理 (60)4、主要技术参数指标及条件 (62)5、产品特性与水平 (62)6、产品规格系列 (62)螺杆膨胀机的背景及意义1、应用背景我国的一次能源资源现状不容乐观,煤炭资源储量虽然世界排名第二(美国第一,是我国储量的一倍),但我国可开采的煤炭资源不足百年时间,远少于世界前六位储煤量国家;我国的石油和天然气资源也仅够开采几十年,世界范围内的石油资源开采也可能在本世纪内短缺。
螺杆膨胀机技术及应用介绍讲解
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
3、螺杆膨胀机与汽轮机比较
螺杆膨胀机
汽轮机
适用于过热蒸汽、饱和蒸汽,还适用于 一般适用于过热蒸汽,对于饱和蒸汽和
汽液两相以及热液热水,对工作介质品 湿蒸汽,汽轮机应用受到限制,对工作
质要求不高
介质品质要求高
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
转速(rpm) 2000 – 6000 2000 – 6000 2000 – 6000 1500 – 6000 1500 – 3000 1500 – 3000 1500 – 3000
长X宽X高(mm) 430 X 240 X240 550 X 300 X 400 700 X 500 X 650 1500 X 1500 X 1300 1700 X 1700 X 1360 2000 X 1800 X 1500 2200 X 2100 X 1660
C、热水热液回收的应用优势
可回收80℃以上热水热液发电,突破常规技术很难发电应用的瓶颈。 新能源领域优势
A、地热发电的应用优势 (1)效率高:比常规地热发电技术高30%-60%。 (2)简单方便:不怕结垢,系统简单、安装投运方便。 (3)投资和维护费用低。
B、太阳能热发电的应用优势 (1)扩大太阳能热发电范围:100℃以上的太阳能热水和蒸汽发电 (2)适应太阳能热源的波动。 (3)降低投资成本和运行成本:系统简单,降低应用门槛。
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
进汽过程 Intake
膨胀过程 Expanding
排气过程 Exhaust
螺杆动力膨胀机
螺杆式膨胀机Screw Expander用途螺杆膨胀机属于实现热功转换的热能机械,利用低品位热源,实现功率输出。
传统的热功转化,是利用高压、高温过热蒸汽推动汽轮机转动,再带动同步发电机,从而实现热到功。
电力,属于最高级别的能源,使用传输方便,是现今最主要的工农业生产动力来源。
汽轮机等发电机组,消耗的是高品位能源或原料,无法使用低品位的能源,同时产生很多废热。
螺杆膨胀动力机正是利用低品位的热源,实现热功转换。
这样做的好处是,热源可以是余热、废热,变废为宝,降低了能耗,增加了产出。
1 使用要求条件✧温度高于85℃的热水✧温度高于85℃的其他液体,如油,化工原料✧低压水蒸汽✧烟气✧高压水蒸汽2 收益➢一般以发电为目标,用户可以得到电力➢特殊使用3 产品种类不论螺杆膨胀机直接使用的是哪种工质,膨胀机本身的结构和原理都是一样的。
精密加工的一对螺杆转子,安装在机壳内,在啮合运转过程中,工作腔容积有变化,这样就可以实现膨胀或者压缩。
高压介质从高压孔口进入工作腔后,气体要膨胀,这样就推动转子向前运转,当工作腔到达排气位置时,开始排气,完成工作腔的膨胀过程。
螺杆膨胀机的转子分别称为阳转子、阴转子,阳转子输出动力。
螺杆膨胀机转子(1)ORC型膨胀机(ORC Screw Expander)使用有机介质,在一个封闭循环内部实现朗肯循环,从高温热源吸热,向低温热源放热,输出轴功率。
膨胀机需要利用循环系统才能起作用,不能单独使用。
机组结构复杂。
所需条件低,更适合低品味热源回收。
ORC热力循环原理图ORC螺杆膨胀机运转原理:预热器、蒸发器接受热源的热量,将工质加热成高温高压的蒸汽(非水蒸汽),然后进入膨胀机推动转子做工,同时降温降压。
蒸汽从膨胀机排出后,进入油分离器,分离润滑油,气体进入冷凝器冷凝成液体,液体被液体泵升压,进入预热器、蒸发器,完成一轮循环。
同时还存在的一路循环是润滑油在油分离气实现分离后,借助油泵输送至各润滑点,确保轴承等零件的润滑和降温。
科技成果——螺杆膨胀动力驱动节能技术
科技成果——螺杆膨胀动力驱动节能技术适用范围钢铁行业工业低品位余热资源回收利用行业现状目前我国工业领域存在大量余热资源未加利用,在能耗较高的钢铁、建材、石化等行业尤其如此。
在钢铁行业,钢铁厂炼铁、炼钢工序环节会产生大量含有余热的废气,如高炉废烟气、转炉烟气等,具有很高的利用价值。
在水泥行业,我国新型干法水泥生产技术的普及率已达70%以上,产生的烟气为中低温烟气,一般在400℃以下,通过配套建设相应的余热发电装置,可回收的低温余热折合100万tce以上。
在石化行业,低温余热一般是指温度低于130℃的物流所携带的热量,其在炼厂总能耗中占有相当大的比例,有的高达60%。
低温余热产生的环节—般为常减压装置中抽出产品的冷却热量等,可利用的余热资源量十分可观。
在有色行业,铝冶炼过程因受工艺技术条件的限制,有些氧化铝厂煤气发生炉生产出的350-550℃高温煤气,必须经过循环水喷淋、洗涤塔洗涤降温到35℃后才能供生产使用,产生大量余热资源,可采用适当的余热回收技术对其进行回收利用。
目前应用该技术可实现节能量4万tce/a,减排约11万tCO2/a。
成果简介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,流体降压膨胀做功,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:图1 螺杆膨胀动力机结构简图工艺流程见图2:图2 应用螺杆膨胀机的系统工艺流程图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:0.3MPa-3.0MPa;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:1000-3000rpm;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。
螺杆膨胀机的发展及应用
SO2 /t 原煤, CO2 取 1. 74 t CO2 / t 原煤, 已知标煤的低 位发热量为 29 307 kJ/ kg) : 产生这部 分电能 需耗 煤 量约为 607 t, 排 放 SO2 的 量 为 11. 8 t, CO2 的 量 为 1 056. 2 t。
由以上数据可知, 该余热回收系统就可达到很 好地减排效果, 如果在国内大量产生废热资源的工 业企业中积极推广膨胀机余热回收系统, 其环保效 益将极其显著。
有机工质双循环螺杆机系统是一种含热流体与 低沸点工质换热, 再将低沸点工质引入螺杆膨胀机 进行能量回收的系统方式。整个系统主要是由蒸发 器 、螺 杆 机 、冷 凝 器 、工 质 泵 等 设 备 和 一 些 管 道 组 成 。 含热废水( 汽) 在经过一定的杂质处理过程后, 进入 蒸发器加热有机工质, 使工质温度升高, 到达饱和温 度, 生成饱和汽或汽液两相。从蒸发器排出的工质 ( 饱和汽或汽液两相) 进入螺杆膨胀机膨胀做功, 驱 动发电机发电。做功后的汽液混合物从螺杆机排出 进入冷凝器, 将其中的蒸汽冷凝, 最后再经工质泵返 回蒸发器( 见图 2) 。 这种 有机 工质 发 电循 环系 统, 具 有 回 收 余 热 量 大 、设 备 紧 凑 、发 电 效 率 高 等 特 点 。
备 加工工业、蒸汽与各种气体的减压工程、能量回收工
程 、发 电 工 程 等 实 际 应 用 场 合 。
ww 与 对于螺杆膨胀动力机的研究最早始于 1952 年。 w 管 20 世纪 70, 80 年代期间, 美 国水 热电力 公司 开发 了 . 螺杆膨 胀机 发 电 组, 其 最大 效 率 可达 68% [ 1] ; 1983 t 道 年, 日本学者将螺杆 膨胀 机 的研 究引 向对 机内 过 程 ce 》 的实验研究和理论分 析相结 合 的阶 段[ 2] ; 我国 对 螺 d 杆膨胀机 的研究 始于 20 世纪 80 年 代, 天津 大学 开 . 展了螺杆膨胀机全流 系统 的研 究, 并 取得 了阶 段 性 c 成果[ 3-5] 。 om 本文通过介绍螺杆膨胀机的工作原理、性能特点、
浅析螺杆膨胀机在石油化工企业的应用
l 韶钢 二轧厂 2 方大特钢 3 邯郸钢铁
二 、螺杆膨 胀机 简介
螺杆 膨胀 动 力机 是 一种 既可 实现 减温 减压 又能 同 时输 出动 力 的先 进 设备 ,利 用 石化 工业 中产生 的蒸 汽 、热 水等 热力 源 ,将 热能 转换 为 热 力 ,直 接驱 动 发 电机 发 电 ,或驱 动风 机 、水 泵 、压 缩 机 、磨 煤 机 、 制粉 机等 机械 设 备运 转 ,替 代 电动机 ,使 用 螺杆 膨 胀 动力机 驱 动发 电 机组 能够较 好 回收这些 余热 、余 能并将 其转 化成 电能或 机械 能 。 1 . 结构 特征 螺杆 膨胀 动 力机 的基 本 构造 由一 对 阴 阳转 子 、支 撑 轴承 、冷却 水
201 3
甓 年月 6
C h 中 i n a 国 C 化工 h e m i c a 贸 l T 易 r a d e
浅析螺杆膨胀机在石油化 工企业的应用
米春娥
( 沈 阳绿翰 源工程 咨询有 限公 司 。辽 宁沈 阳 1 1 0 0 0 0】
壬 儇务
,
摘
要 : 目前石油化 工企 业生产过程 中,由于氧化 裂解反应 大多数属放 热反应 ,为 了保证反应和 裂解过程连续进行 ,必须将该热 量移走。通 常
3 . 改造工 艺技术
Hale Waihona Puke 序 号 一用 户
机 型 助率 f 热 源
用 法 f 投 运 时 间
、
石油石化行业
1 中石化 茂名分公司一 期 S E P G 5 0 0 - 4 0 0 I余热蒸汽 发电 并网 l 2 0 0 9 — 0 6
2 中石化 茂名分公司 二期 S E P G 5 0 0 - 5 0 0 l余热蒸汽 电 并网 l 2 0 1 0 — 0 7
螺杆膨胀动力机在冶炼厂的应用技术
螺杆膨胀动力机在冶炼厂的应用技术1、前言利用液体、气体介质在成对螺杆间降温、降压膨胀推动主轴转动的螺杆膨胀动力机技术,在上世纪七十年代被美国率先研制,并成功地用于地热水汽水两相全流60kW螺杆膨胀动力机,八十年代美国又试制成功1000kW地热水螺杆膨胀发电机机;日本北海道大学也进行过氟里昂汽液两相全流螺杆膨胀动力机研制,1985年日本株式会社前川制作所研究成功用于工业锅炉饱和蒸汽差压发电的螺杆膨胀发电机机,其功率为102kW;我国八五计划将螺杆膨胀动力机技术列为重点攻关项目,1990年研制出实用动力样机,同年通过国家建材工业局组织的验收,现在建材、发电、化工行业得到利用。
目前,我国制造的螺杆膨胀发电机单机功率可达1500kW。
2、工作原理流体介质进入螺杆齿槽,推动阴阳两螺杆向相反方向转动,螺杆的转动,使齿槽旋转到相应的位置。
随着行程的加长,容积增大,介质流体降温降压闪蒸膨胀作功,然后从齿槽排出,同时,主动阳转子将功输出。
螺杆膨胀动力机是回转式容积膨胀机,在每一工作周期,流体介质依次进入若干相同的工作容积膨胀作功,分析工作容积的变化可知,螺杆膨胀动力机过程是由转子及流体介质进口、排出口的设计参数决定的,即对于特定的机器,其膨胀比一定,当流体介质的进口压力恒定则排出压力一定。
在大中型铜冶炼厂,因熔炼及电解工艺过程需用压力为0.8 MPa~0.15 MPa 低压饱和蒸汽作为热源来保温或加热工艺介质,为此,除设有余热锅炉外通常还需建较大规模的低压工业锅炉房。
而锅炉单机出力≥6t/h时,其额定工作压力均≥1.27MPa,所以大中型铜冶炼厂的低压工业锅炉房锅炉的额定工作压力均≥1.27MPa。
某冶炼厂生产、生活用蒸汽压力在0.5 MPa~0.15 MPa的用量占工厂蒸汽总用量的80%以上,这些蒸汽有1.4 MPa~0.5 MPa的差压,若采用减压方式降低蒸汽压力以满足工艺用汽参数的要求,其绝热节流过程是高品质的蒸汽变成低品质的蒸汽的过程,也是能量的白白损耗过程。
螺杆膨胀机在石油化工企业的应用
浅析螺杆膨胀机在石油化工企业的应用摘要:目前石油化工企业生产过程中,由于氧化裂解反应大多数属放热反应,为了保证反应和裂解过程连续进行,必须将该热量移走。
通常aaa用,这一过程不仅造成减压工作时产生大量的压差能量浪费,蒸汽没有进行合理的梯级利用,同时也给企业带来了运营成本的上升。
鉴于上述情况采用以旁路形式接入螺杆膨胀动力机既可实现减温减压,又能利用原减压阀的压差蒸汽驱动螺杆膨胀动力机做功,带动发电机进而进行发电或输出动力带动机泵运转,衍生节能效益。
一、螺杆膨胀机的市场分析与产品竞争力新能源与低温热能回收发电在我国乃至世界仍处于初级发展阶段,成长空间巨大。
工业余热、废热与发电利用,在国家节能减排政策的推动下,前景非常广阔。
螺杆膨胀机在该领域的应用及其产生的节能效益尤为明显,螺杆膨胀机的研究及发展为我国的节能事业有着重要应用。
目前双螺杆膨胀动力机已成功应用于钢铁冶金、石油化工、热电电力、制药及食品等行业,由于其压差发电要求供汽参数低、适应性广、节能效益显著,在较多领域建立了节能减排平台,在推动落实国家节能减排目标、提高能源利用率、推动循环经济发展方面取得了积极的环境效益和社会效益。
其主要应用实例详见下表:主要应用实例表二、螺杆膨胀机简介螺杆膨胀动力机是一种既可实现减温减压又能同时输出动力的先进设备,利用石化工业中产生的蒸汽、热水等热力源,将热能转换为热力,直接驱动发电机发电,或驱动风机、水泵、压缩机、磨煤机、制粉机等机械设备运转,替代电动机,使用螺杆膨胀动力机驱动发电机组能够较好回收这些余热、余能并将其转化成电能或机械能。
1.结构特征螺杆膨胀动力机的基本构造由一对阴阳转子、支撑轴承、冷却水套、机械密封和机壳体组成。
2.工作原理蒸汽、热水等热力介质首先进入膨胀机内螺杆齿槽,推动螺杆转动,随着螺杆转动,膨胀机容积不断增大,蒸汽降压、降温膨胀、闪蒸做功,最后排出气体,从主轴阳转子螺杆输出动力,驱动发电机或机泵,实现能量转换做功。
螺杆膨胀机工作原理
螺杆膨胀机工作原理螺杆膨胀机是一种常用的工业设备,主要用于将气体或液体从低压区域输送到高压区域。
它的工作原理基于螺杆的旋转运动,通过改变螺杆的容积来实现气体或液体的压缩和输送。
螺杆膨胀机通常由两个螺杆组成,一个被称为主螺杆,另一个被称为从动螺杆。
这两个螺杆相互啮合,通过旋转运动将气体或液体从进气端输送到出气端。
螺杆膨胀机的工作过程可以分为吸气、压缩和排气三个阶段。
1. 吸气阶段:在吸气阶段,主螺杆和从动螺杆之间的容积逐渐增大,形成一个负压区域。
这时,进气阀门打开,气体或液体被吸入螺杆膨胀机的螺杆腔体中。
2. 压缩阶段:在压缩阶段,主螺杆和从动螺杆之间的容积逐渐减小,形成一个高压区域。
这时,进气阀门关闭,气体或液体被压缩并推送到出气端。
3. 排气阶段:在排气阶段,主螺杆和从动螺杆之间的容积再次增大,形成一个负压区域。
这时,出气阀门打开,压缩的气体或液体被排出螺杆膨胀机。
螺杆膨胀机的工作原理可以通过以下几个关键要素来解释:1. 螺杆形状:螺杆膨胀机的螺杆通常采用螺旋状的设计,螺纹之间的间隙很小。
这种设计可以确保气体或液体在螺杆腔体中被有效地压缩和输送。
2. 进气阀门和出气阀门:螺杆膨胀机通常配有进气阀门和出气阀门,用于控制气体或液体的流动方向。
进气阀门在吸气阶段打开,出气阀门在排气阶段打开,以确保气体或液体按照预定的方向流动。
3. 电机和传动系统:螺杆膨胀机的螺杆通过电机和传动系统进行旋转运动。
电机提供动力,传动系统将电机的旋转运动传递给螺杆,使其能够推动气体或液体的压缩和输送。
螺杆膨胀机在许多工业领域中被广泛应用,例如石油化工、制药、食品加工等。
它的工作原理简单而可靠,能够高效地完成气体或液体的压缩和输送任务。
螺杆膨胀机国标
螺杆膨胀机国标
(实用版)
目录
1.螺杆膨胀机的概述
2.螺杆膨胀机的工作原理
3.螺杆膨胀机的应用领域
4.螺杆膨胀机国标的意义和主要内容
5.螺杆膨胀机国标的实施和影响
正文
一、螺杆膨胀机的概述
螺杆膨胀机是一种容积式制冷压缩机,广泛应用于制冷、空调、化工、石油、医药等行业。
它主要由转子、机体、轴承、轴封等部分组成,具有结构简单、运行可靠、维修方便等优点。
二、螺杆膨胀机的工作原理
螺杆膨胀机的工作原理是利用螺杆转子间的啮合,将低温低压的制冷剂吸入,经过压缩提高温度和压力后,排出高温高压的制冷剂。
在这个过程中,制冷剂的吸热和排热实现制冷或制热的效果。
三、螺杆膨胀机的应用领域
螺杆膨胀机广泛应用于中央空调、冷水机组、热泵、冷冻冷藏库、化工制冷等场景,满足各种温度和压力条件下的制冷和制热需求。
四、螺杆膨胀机国标的意义和主要内容
螺杆膨胀机国标,即我国制定的关于螺杆膨胀机的国家标准,主要规定了螺杆膨胀机的分类、型式、尺寸、技术要求、试验方法、检验规则等内容。
它对于保障螺杆膨胀机产品质量、提高行业水平、促进螺杆膨胀机
行业的健康发展具有重要意义。
五、螺杆膨胀机国标的实施和影响
螺杆膨胀机国标的实施,对于规范我国螺杆膨胀机市场、提高产品质量、保护消费者权益等方面具有积极作用。
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。
螺杆膨胀发电机浅析2024
引言概述:螺杆膨胀发电机作为一种新型的热能转换技术,具有高效率、低排放、可持续发展等优势,近年来备受关注。
该文将深入浅出地对螺杆膨胀发电机进行分析,探讨其工作原理、性能特点、应用前景等方面,并对其在能源领域的作用进行评价。
正文内容:1. 工作原理1.1 温差效应螺杆膨胀发电机基于温差效应工作,通过利用不同温度之间的热扩散现象来转化热能为电能。
当高温区域和低温区域之间存在一定温差时,螺杆膨胀发电机利用热膨胀和收缩的特性,将热能转化为机械能,最终转化为电能。
1.2 工作流程螺杆膨胀发电机的工作流程主要包括:高温区域加热螺杆,使其膨胀;与低温区域连接的发电装置受到膨胀力的作用而运动;运动过程中,螺杆继续受热,在机械过程中释放出热量;机械能通过发电装置转化为电能。
2. 性能特点2.1 高效率螺杆膨胀发电机采用了高效热交换器和优化设计的元件,使其能够更充分地利用温差效应来转化热能,从而提高能源利用效率。
2.2 低排放相比传统燃煤发电等方式,螺杆膨胀发电机在发电过程中没有燃烧产生的废气和废水排放,因此具有较低的环境污染。
2.3 可持续发展螺杆膨胀发电机利用了可再生能源,如太阳能、地热能等,这些能源具备可持续发展的特点,因此螺杆膨胀发电机被视为未来能源的重要发展方向。
2.4 灵活性螺杆膨胀发电机不仅可以利用太阳能、地热能等自然能源,还可以利用工业余热、排放热等废热资源。
这种灵活性使得螺杆膨胀发电机在不同场景下都能发挥作用。
2.5 维护成本低由于螺杆膨胀发电机具有简单的结构、少量易腐蚀易受损的零部件,其维护成本较低。
此外,长寿命的设计也减少了设备更换的频率,进一步降低了维护成本。
3. 应用前景3.1 家庭和商业领域螺杆膨胀发电机可以用于家庭和商业建筑的热水供应、空调制冷等领域。
通过利用建筑物内外部的温差来发电,可以为建筑物提供稳定可靠的电能供应。
3.2 工业和能源行业螺杆膨胀发电机也适用于工业和能源行业。
在工业生产中,废热可以转化为电能,提高能源的利用效率;在能源行业,通过利用可再生能源,如太阳能、地热能,螺杆膨胀发电机可为可再生能源的开发和利用提供新的解决方案。
螺杆膨化机原理
螺杆膨化机原理
螺杆膨化机是一种常用的食品加工设备,其主要原理是通过高速旋转的螺杆和机械摩擦来使食材发生膨胀和结构变化。
螺杆膨化机由进料口、螺杆、齿条和出料口组成。
在操作过程中,将食材通过进料口输入螺杆腔,然后由螺杆的高速旋转带动食材向前推进。
在螺杆与腔体之间的间隙中,由于螺杆的旋转和机械摩擦的作用,食材遭受到高温和高压的作用,从而使得食材的细胞结构发生破裂和膨胀。
螺杆膨化机的高温和高压作用,可以改变食材的物理、化学和营养特性。
首先,高温可以使食材中的淀粉和蛋白质发生部分糊化、变性和凝固,增加食材的黏性和可塑性。
其次,高压可以产生剪切力和挤压力,使得食材的蛋白质网络更为紧密,增加食材的粘性和强度。
通过螺杆膨化机处理后的食材,具有更好的口感、更高的营养价值和更好的品质。
螺杆膨化机广泛应用于食品加工行业,如制作膨化食品、豆制品、米面制品、谷物食品等。
此外,螺杆膨化机还可以用于制药、化工等领域的加工和制造。
螺杆膨胀机工作原理
螺杆膨胀机工作原理螺杆膨胀机是一种常用的工业设备,主要用于将气体或液体从低压膨胀到高压的过程中。
它采用螺杆的旋转运动,通过螺杆的螺旋槽将气体或液体逐渐压缩,从而提高其压力。
螺杆膨胀机主要由以下几个部分组成:1. 主机:主机是螺杆膨胀机的核心部分,由电机、螺杆、螺杆筒和壳体等部分组成。
电机提供动力,使螺杆在螺杆筒内旋转。
螺杆筒和壳体形成密闭的工作腔,螺杆在螺杆筒内的旋转运动将气体或液体逐渐压缩。
2. 进气口和出气口:进气口用于引入待膨胀的气体或液体,出气口用于排出膨胀后的高压气体或液体。
3. 冷却系统:螺杆膨胀机在工作过程中会产生大量的热量,为了保证机器的正常运行,需要通过冷却系统将热量散发出去。
冷却系统通常由散热器和冷却水管组成。
螺杆膨胀机的工作原理如下:1. 进气过程:当螺杆旋转时,进气口打开,将待膨胀的气体或液体引入螺杆筒内。
随着螺杆的旋转,气体或液体被逐渐压缩,并沿着螺杆的螺旋槽向前推进。
2. 压缩过程:随着螺杆的旋转,气体或液体在螺杆筒内逐渐被压缩,同时压力也逐渐增大。
在螺杆筒内,气体或液体的体积减小,分子之间的距离变小,从而使其压力增加。
3. 出气过程:当气体或液体被压缩到一定压力时,出气口打开,高压气体或液体通过出气口排出。
同时,新的气体或液体继续进入螺杆筒,进行下一轮的压缩过程。
螺杆膨胀机的工作原理可以通过以下公式来表示:压缩比 = 出口压力 / 进口压力效率 = (出口压力 - 进口压力) / (出口压力 - 进口压力 * (1 / 压缩比^ (1 / γ - 1)))其中,γ为气体的绝热指数,取决于气体的性质。
根据这个公式,我们可以计算出螺杆膨胀机的压缩比和效率。
总结:螺杆膨胀机通过螺杆的旋转运动将气体或液体逐渐压缩,提高其压力。
它由主机、进气口、出气口和冷却系统等部分组成。
在工作过程中,气体或液体通过进气口进入螺杆筒内,随着螺杆的旋转逐渐被压缩,最终通过出气口排出。
螺杆膨胀机的工作原理可以通过压缩比和效率的公式来表示。
螺杆膨胀机在火力发电厂中的应用
22 应 用情况 .
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但是 , 由于一 些 软弱 围岩 的最小 抵 抗线 很 小 , 光爆 参 数
很难确定 , 光爆 效果不理想 , 巷道成 形 不好 , 成巷道 局部应 造 力集 中, 给支护 效果 带来很 大的负 面影 响 。邱 集矿井 解决 这
见 图 1蒸 汽 先进 入 螺 杆 齿 槽 A, 动 阴 阳两 螺 杆 向 相 反 , 推 方 向转 动 , 着 螺 杆 的 转 动 , 槽 A旋 转 到 B C、 随 齿 、 D位 置 , 逐
( )机组转速 可低 , 3 一般可按 被驱动机 械的转速设 计 , 直
接 驱动 , 需要减速 器 , 转平稳 , 动小 , 声 低 。 不 运 振 噪
( ) 杆膨胀 机为容式 工作原理动 力机 , 内流速 低 , 4螺 机 除 泄漏损 失外 , 很少有 其它损失 , 机组 效率 较高 , 即使蒸 汽参数 或 负荷变动仍 能保持 高效率 。 ( ) 杆机除 轴承 、 封外 , 其它 磨损 件 , 5 螺 密 无 螺杆 转 速不 高, 机组 寿命 长 , 维修 费用 低 , 安全可靠性 高。 ( ) 杆膨胀机 允许单机 和并网运行 , 6螺 扭矩 大 , 直接拖 能 动风机 、 水泵 或压缩 机 , 当带 动发 电机 发 电 时能 承受 较 大的 冲击 电负荷 。 ( ) 杆机 对 于工 业 锅 炉蒸 汽 或工 厂 热水 品质 要求 不 7 螺 高, 因为螺杆 与螺杆 、 螺杆 与 机壳 的 相对 运行 是具 有 除垢 的 自洁能 力的设备 , 未能除去 的剩余污垢 可起 到减 少 间隙的 而 作用 , 减少泄 漏损失 , 高机组效率 。 提 ( ) 杆膨胀 机是小 型汽 轮机 的替 代产 品 , 8 螺 可广 泛用 于
螺杆膨胀动力发电技术在济_南_钢球团厂的应用
第34 卷第5 期2009 年10 月烧结球团Sintering and Pelletizing21螺杆膨胀动力发电技术在济(南) 钢球团厂的应用刘庆华(济南钢铁股份有限公司装备部)摘要济钢球团厂为了利用低温余热资源,采用螺杆膨胀动力发电技术将原来放散的低温低压饱和蒸汽用于发电,取得了很好的效果。
本文详细介绍了该工艺的流程、原理以及主要设备的技术参数、本项目获得的经济效益等。
关键词螺杆膨胀动力发电余热利用余热发电节能1 济钢低温余热资源利用现状多年来,济钢一直在提高能源资源的综合利用率方面进行着不懈的努力,并且在工艺余热回收方面取得了较好的成绩。
干熄焦发电、燃气蒸汽循环发电、烧结余热发电、炼钢余热发电等项目相继投产,对冶金工艺流程中所产生的高、中温余热进行了回收, 并实现了热、电的高效转换。
上述分布式发电厂设计总装机容量为62185 万kW ,年发电量可达30 亿kWh 。
但限于技术和经济方面的原因,对冶金工艺中的低温热源缺乏有效的回收利用手段,仅局限于冬季采暖,夏季大多放散,这也是冶金行业普遍存在的问题。
收稿日期:2009 - 03 - 25 联系人:刘庆华(250101)山东济南钢铁股份有限公司装备部2 低温余热资源利用存在的问题低温余热资源存在点多、面广、压力低、不便输送等缺点,由于技术和经济方面的原因,难以高效利用。
济钢低温余热蒸汽一般只用于冬季采暖,夏季处于放散状态,各工艺线( 如厚板厂、型材厂加热炉汽化冷却、炼钢厂转炉汽化冷却等) 余热回收装置放散的蒸汽量最高时约达60 t/ h ,造成能源的二次流失,同时也污染了环境。
上述情况表明,济钢在蒸汽、余热水等的科学使用方面还存有较大节能潜力,需要进一步挖潜,逐步推行能源结构调整和优化。
济钢球团厂的球团矿生产能力为24 万t/ 月,共有4 套余热回收装置产生饱和蒸汽,平均产蒸汽量为10 t/ h 。
其蒸汽发生流程如下: 1# 、2 # 余热回收装置所产蒸汽汇合后送至1 # 分汽包; 3 # 、4# 余热回收装置所产蒸汽汇合后送至Dynamic Wave Desulphurization Technology and its Application in the Sintering PlantWang Yong et al1Abstract Through the testing and analysis of the sintering flue gas at home and abroad , the mature dynamic wave technology and over a hundred sets of industrialization experiences are used as reference , the Dynamic wave technology has been adjusted and improved , and finally the desulphurization technology which is suitable for the sintering plant flue gas is developed1 This technology has the adaptation to such characteristics as wide fluctuation of gas flow rate and SO2 content , complex composition , high dust content , limited desulphurization area of sintering plant and so on1 It is a kind of sintering flue gas desulphurization technology with simple and stable operation , high desulphurization efficiency , less investment , and low operation cost1Keywords sintering flue gas , desulphurization , DynaWave technology22 烧结球团第34 卷第5 期2 # 分汽包; 1 # 、2 # 分汽包再通过管道相连。
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二、技术特点 (Technology Characteristcs)
4、余热回收发电情况
(1)工业余热蒸汽回收发电 蒸汽压力(MPa)
< 0.3
发电指标 (度/吨蒸汽)
30 ~ 50
0.3 ~ 0.6 0.6 ~ 1.0
50 ~ 90 90 ~ 120
适用场合:工业中各种放散蒸汽,地热、太阳能和生物质热产生的蒸汽。
热蒸汽,单机功率>3000kW
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
3、余热发电和新能源发电的技术优势
工业余热废热领域优势
A、工业烟气回收的应用优势 可回收150℃以上烟气发电,比常规技术(300℃以上)更充分。
B、蒸汽余热回收的应用优势 可回收各种蒸汽(含汽水)发电,比常规技术(须干净无水)更广泛。
螺杆膨胀机是一种容积式发动机,工作原理是通过阴阳螺杆槽道中热流体的体积 膨胀,推动阴阳螺杆向相反方向旋转,实现将热能转换成机械能的作功过程。
螺杆膨胀机作功由进气、膨胀、排气三个过程组成。它的基本结构是由一对阴、 阳螺杆转子和机壳体组成。热流体(蒸汽、热液或汽液两相流体)进入螺杆齿槽A,热 流体能量推动螺杆转动力旋转到B、C、D,齿槽容积增加,流体降压膨胀作功,最后 从齿槽E排出,实现能量转换,螺杆膨胀机功率从主轴阳螺杆输出,驱动发电机发电或 驱动负载节电。
Industry Application
四、应用介绍(Industry Application )
2、螺杆膨胀机应用范围
工业余热废热资源 可再能源资源
工
工
热地
太
生
业
业
水热
阳
物
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。
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
阴、阳螺杆转子实物图
Figure of Ying and Yang Screw Rotors
螺杆膨胀机实物图
Figure of Screw Expander
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
(1)“吃粗粮的动力机”
地热发电
新 能
太阳能热发电
源 生物质热回收
工 业 余 热 废 热
螺杆膨胀机 + 发电机 = 螺杆膨胀发电机组
钢铁冶金行业 电力行业 石油化工行业 建材行业 造纸印染行业 制药及食品行业
(3)“使用安全简单”
螺杆膨胀机运行不容易飞车、不需要专门暖机、不盘车,可以直接冲转运转安 全可靠。
(4)“长期无大修,维护方便”
螺杆膨胀机运行操作简单,螺杆转子粗大坚实,可以长期不大修,小修简单方 便,运行维护费用很低,不需要专门的专业技术人员。
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
(2)工业烟气回收发电
烟气温度 (℃) ~ 200 ~ 300 ~ 400
发电指标
(度/万标米立方)
20 ~ 40
80 ~ 100
120 ~ 150
工业烟气情况相对复杂,除了烟气温度指标和现场施工条件外,还 涉及到烟气成分、磨损以及腐蚀等问题,可能会发生较大偏差。
C、热水热液回收的应用优势
可回收80℃以上热水热液发电,突破常规技术很难发电应用的瓶颈。 新能源领域优势
A、地热发电的应用优势 (1)效率高:比常规地热发电技术高30%-60%。 (2)简单方便:不怕结垢,系统简单、安装投运方便。 (3)投资和维护费用低。
B、太阳能热发电的应用优势 (1)扩大太阳能热发电范围:100℃以上的太阳能热水和蒸汽发电 (2)适应太阳能热源的波动。 (3)降低投资成本和运行成本:系统简单,降低应用门槛。
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
进汽过程 Intake
膨胀过程 Expanding
排气过程 Exhaust
螺杆膨胀机示意图
Screw Expander Schematic Diagram
螺杆膨胀发电机组示意图
Screw Expanding Power Unit Schematic Diagram
4、产品规格 (Product Specifications)
江西华电电力有限责任公司具有螺杆膨胀机的完整企业技术标准,目前拥有八种机型规格。
机型 SEPG 80 SEPG100 SEPG180 SEPG250 SEPG300 SEPG400 SEPG500
功率范围(KW) 1-5 5 - 15
20 - 50 50 – 250 100 – 500 200 - 1000 400 - 1500
低温余热的解决之道
讲解纲要
• 一、产品技术特点 • 二、产业政策和市场现状描述 • 三、产品在行业的应用方向
一、产品技术特点
Technology Characteristcs
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
1、基本原理 (The Basic Principle)
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
3、螺杆膨胀机与汽轮机比较
螺杆膨胀机
汽轮机
适用于过热蒸汽、饱和蒸汽,还适用于 一般适用于过热蒸汽,对于饱和蒸汽和
汽液两相以及热液热水,对工作介质品 湿蒸汽,汽轮机应用受到限制,对工作
质要求不高
介质品质要求高
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
螺杆膨胀机是当今唯一能回收过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相及热水热液的新 型动力机,既可用于工业余热废热回收发电(回收70-80℃以上热水热液、所有 蒸汽、180℃以上烟气),也可用于新能源(地热、太阳热能及生物质热能); 能除垢自洁,方便应用于地热发电等领域。
(2)“允许大范围波动,布置方便”
螺杆膨胀机允许热源压力、流量大范围内波动;机器可移动,可集中,可分散 ,很适合工业余热的特点和发电利用。
SEPG600
500 - 2000
1500 – 3000
3500 X 2500 X 1800
三、产业背景
Industry Background
三、产业背景
热能品位的分布
发电利用 工艺利用
高品位 30%
放散蒸汽 350℃以下烟气 热水热液 波动,形态复杂
低品位 70%
三、行业应用
1、常规技术和余热资源现状
常规热发电技术-汽轮机发电机组 基本要求: (1)必须是蒸汽状态,不能液体含量 (2)压力、温度、流量相对稳定 (3)干净的蒸汽 (4)专业的技术维护团队
工业余热废热的现状-很难回收发电 (1)蒸汽、湿蒸汽、热水、低温烟气等 (2)波动大,不稳定 (3)热源结垢、脏 (4)单处热能量小,应用维护技术必须简便
汽轮机结构复杂,维护要求高,一般23年需要大修一次,需要专业检修队伍 和设备;转速相对高,存在振动大、飞 车等安全隐患,需要严格运行条件要求
适用于低温低压蒸汽,单机功率小; 适用于高温高压过热蒸汽,单机功率大;
一般为压力<3MPa,温度<300℃的蒸 一般为压力>4MPa,温度>300℃的过
汽,单机功率<2000kW
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
(3)工业热水热液回收发电
热水温度 (℃)
80
发电指标 (度/吨水)
0.3 ~ 0.4
~ 100
1.2 ~ 1.5
~ 120
2.5 ~ 3.5
由于热水热液的品位很低,必须采用双循环螺杆膨胀机发电技术进行 回收发电。
二、技术特点 (Technology Characteristcs)
转速(rpm) 2000 – 6000 2000 – 6000 2000 – 6000 1500 – 6000 1500 – 3000 1500 – 3000 1500 – 3000
长X宽X高(mm) 430 X 240 X240 550 X 300 X 400 700 X 500 X 650 1500 X 1500 X 1300 1700 X 1700 X 1360 2000 X 1800 X 1500 2200 X 2100 X 1660