膨胀机课件[1]

1、膨胀机的基本简介 利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得冷量的机械。膨胀机常用于深低温设备中。膨胀机按运动形式和结 构分为活塞膨胀机和透平膨胀机两类。活塞膨胀机主要适用于高压力比和小流量的中小型高、中压深低温设备。透平膨胀机与活塞膨胀机相比，具有流量大、结构简单、体积小、效率高和运转周期长等特点，适用于大中型深低温设备。 膨胀机的原理 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

2、)。膨胀机的分类 膨胀机分类：活塞膨胀机、透平膨胀机 活塞膨胀机 使气体在可变容积中膨胀，输出外功制冷的膨胀机(通常由电动机制动吸收外功)。这种膨胀机分立式和卧式两种。采用较多的是立式结构，曲轴、连杆、十字头、活塞、进气阀和排气阀等是运动件，分别装在机身、气缸和中间座中，其作用近似于往复活塞压缩机，但其进、排气阀系借进、排气凸轮定时启闭。活塞膨胀机由于存在进、排气阀流动阻力、不完全膨胀、摩擦热、外热与内部热交换等引起的冷量损失，一般绝热效率为：高压膨胀机6585，中压膨胀机6070。20世纪50年代相继出现的不用凸轮传动机构的无阀和单阀膨胀机，减少了膨胀机的运动件，提高了机器运转可靠性，已在小

3、型深低温设备上得到广泛的应用。60年代，采用加填充剂的聚四氟乙烯密封元件代替用油润滑的金属制密封元件，避免润滑油带入深低温精馏区或液化区，保证了安全。 膨胀机的分类 透平膨胀机 以气体膨胀时速度能的变化来传递能量的膨胀机。这种膨胀机有单级和双级、立式和卧式、冲动式和反动式之分。一般采用单级向心径流反动式，传出的外功由发电机、鼓风机或油制动器所吸收。它近似于单级离心压缩机，但具有调节进气量用的（可调叶片）导流器。低速轴承用油强制润滑，高速的采用气体轴承。透平膨胀机由于有喷嘴损失、叶轮损失、余速损失、轮盘摩擦损失、泄漏损失、窜流损失和外热侵入损失，一般绝热效率为:中压膨胀机6575，低压膨胀机75

4、85。60年代已制成带液膨胀机，大多用于天然气分离设备204站透平膨胀机装配简图透平膨胀机的注意事项 1、在检修前，必须把空分塔冷却到常温状态。 2、拆卸前的准备工作及注意事项。 a、拆卸前先将入口管道拆卸掉，然后拆卸膨胀机外连接各气管。拆卸时应做好标示，以免安装时连接错误。 b、将膨胀机导向法兰拆卸，并做好安装记号。透平膨胀机的注意事项 c、将蜗壳内密封盘拆卸后（这是因为防止在拆卸蜗壳时撞击叶轮）然后慢慢将蜗壳拆卸，拆卸时可用紫铜棒轻轻撞击（注意：蜗壳拆卸时，由于自身重量撞击到叶轮，因此维修人员要特别小心）。 d、将膨胀机与空分塔连接螺帽拆卸，慢慢将膨胀机抽出，置于工作台上。（注意：检查导向

5、壳是否随膨胀机同时拆出，若未同时拆出需将导向壳取出)透平膨胀机的注意事项e、膨胀机两端叶轮螺纹方向相反，增压端是左旋而膨胀端是右旋，拆卸锁母时，严禁采用撞击扳手的方法拆卸，以免破坏叶轮的平衡，而应用扳手夹住锁母，用双手拧转叶轮而将锁母拆下，然后慢慢将叶轮拆卸。然后将两端密封盘拆卸。拆卸前做好记号，以免安装发生错误。最后将转子与空气轴承拆除。最后将定位套拆卸。（注意：在解体膨胀机时一定将转速探头拆掉。否则将无法拆除膨胀机。）膨胀端增压端拆卸叶轮检查拆卸下的零附件尺寸 a、应重点检查定位套的两边是否有毛刺，若有则用金相砂纸轻轻擦磨，严禁用锉刀和粗砂纸打磨，并检查其长度尺寸，其长度尺寸与转子轴肩两端

6、尺寸误差D+0.15+0.10mm之间。这是膨胀机安装的重要尺寸一定要准确。 b、检查空气轴承的尺寸及外观情况。 c、检查转子与两叶轮密封用迷宫槽磨损情况，若有毛刺可用金相砂纸打磨转子定位套空气轴承膨胀机的安装及注意方法 特别强调：在膨胀机组装时现场应干净、卫生。所有零附必须脱脂。a、先将定位套放入膨胀机内，注意：套孔应对准测速探头孔及观察孔也应对正。切记定位套方向不能装反。b、用力将空气轴承压入轴承盒内。（注意：严禁用工具敲击轴承，而应用手压入。两轴承正确装配方向是：轴承端面有微小气孔端应朝内，轴承打印箭头方向应是工作方向，正确放入转子，然后用同样方法装入另一端空气轴承。）此时应检查定位套是

7、否压紧，检查方法是用手伸入外壳孔内拨动定位套，若能松动则是未压紧，此时应在热端轴承加铜皮直到压紧定位套。严禁在冷端加铜皮。膨胀机的安装及注意方法 c、分别装入冷端及热端密封盘。用千分表检查轴向窜量，应在0.100.15mm之间。在装入冷端密封盘时，密封气孔应对准壳体上的密封连接孔；热端密封气孔应对准壳体上的热端密封连接孔；热端密封盘上的轮背压气孔应对准壳体上的轮背压连接气孔。热端密封气孔与轮背压气孔在密封盘上的区别是：密封气孔由径向出气，而轮背压气孔由轴向出气，两连接口正称1800安装在壳体上。以上各点在安装时要切记。 冷端密封盘热端密封盘膨胀机的安装及注意方法 d、用同样的方法安装两叶轮。叶

8、轮直径大的为增压端，反之则为膨胀端。两叶轮安装时，厂家在叶轮背面打有箭头，此箭头应对准轴端凹头标记。否则，将影响转子平衡，这是安装时非常重要的步骤。最后，拧紧增压端与膨胀端的锁紧螺母，方法与拆卸时相反。再安装密封盘胶木板，此刻膨胀机装配完毕。膨胀机的调试及检查 正确安装导向盘在冷端上，若此时与叶轮有摩擦现象可用青稞纸垫调整，青稞纸放置于导向盘密封圈下。然后，将膨胀机安置于空分塔上，通入0.1MPa0.2MPa气体检查转子悬浮情况，此时叶轮应逆时针旋转用万用表打入电阻档测量转子与壳体，电阻应是无穷大。（注意：叶轮有绝缘层，测量时应触点在锁母。关闭气体，则形成通路。）用对角线逐步拧紧法兰螺母。若有气动声，表示气路不畅，但这并不影响膨胀机正常工作。安装蜗壳及密封盘、导向法兰及管道。安装时注意拆卸时的记号、安装测速探头时，应先将探头全部拧入。然后倒转两圈（说明书上是一圈）。最后，按原拆卸时做的标记连接各气路管，检查确认安装完毕。膨胀机 膨胀机正常运行必须同时具备四个要素 a、有高度清洁，压力平稳，连续供应的轴承气。 b、各定位间隙在规定的技术要求范围内，转子与其它工件不能出现任何摩擦。 c、高质量的动平衡精度