膨脹機課件[1].

1、膨脹機的基本簡介 利用壓縮氣體膨脹降壓時向外輸出機械功使氣體溫度降低的原理以獲得冷量的機械。膨脹機常用于深低溫設(shè)備中。膨脹機按運動形式和結(jié) 構(gòu)分為活塞膨脹機和透平膨脹機兩類。活塞膨脹機主要適用于高壓力比和小流量的中小型高、中壓深低溫設(shè)備。透平膨脹機與活塞膨脹機相比，具有流量大、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高和運轉(zhuǎn)周期長等特點，適用于大中型深低溫設(shè)備。 膨脹機的原理 利用有一定壓力的氣體在透平膨脹機內(nèi)進行絕熱膨脹對外做功而消耗氣體本身的內(nèi)能，從而使氣體自身強烈地冷卻而達到制冷的目的。我們平常用氣筒打氣會發(fā)現(xiàn)筒身發(fā)熱,那是因為活塞壓縮氣體氣體放熱,如果反之其原理就類似于膨脹機了(更確切的說是活塞式膨脹機

2、)。膨脹機的分類 膨脹機分類：活塞膨脹機、透平膨脹機 活塞膨脹機 使氣體在可變?nèi)莘e中膨脹，輸出外功制冷的膨脹機(通常由電動機制動吸收外功)。這種膨脹機分立式和臥式兩種。采用較多的是立式結(jié)構(gòu)，曲軸、連桿、十字頭、活塞、進氣閥和排氣閥等是運動件，分別裝在機身、氣缸和中間座中，其作用近似于往復(fù)活塞壓縮機，但其進、排氣閥系借進、排氣凸輪定時啟閉?；钊蛎洐C由于存在進、排氣閥流動阻力、不完全膨脹、摩擦熱、外熱與內(nèi)部熱交換等引起的冷量損失，一般絕熱效率為：高壓膨脹機6585，中壓膨脹機6070。20世紀50年代相繼出現(xiàn)的不用凸輪傳動機構(gòu)的無閥和單閥膨脹機，減少了膨脹機的運動件，提高了機器運轉(zhuǎn)可靠性，已在小

3、型深低溫設(shè)備上得到廣泛的應(yīng)用。60年代，采用加填充劑的聚四氟乙烯密封元件代替用油潤滑的金屬制密封元件，避免潤滑油帶入深低溫精餾區(qū)或液化區(qū)，保證了安全。 膨脹機的分類 透平膨脹機 以氣體膨脹時速度能的變化來傳遞能量的膨脹機。這種膨脹機有單級和雙級、立式和臥式、沖動式和反動式之分。一般采用單級向心徑流反動式，傳出的外功由發(fā)電機、鼓風(fēng)機或油制動器所吸收。它近似于單級離心壓縮機，但具有調(diào)節(jié)進氣量用的（可調(diào)葉片）導(dǎo)流器。低速軸承用油強制潤滑，高速的采用氣體軸承。透平膨脹機由于有噴嘴損失、葉輪損失、余速損失、輪盤摩擦損失、泄漏損失、竄流損失和外熱侵入損失，一般絕熱效率為:中壓膨脹機6575，低壓膨脹機75

4、85。60年代已制成帶液膨脹機，大多用于天然氣分離設(shè)備204站透平膨脹機裝配簡圖透平膨脹機的注意事項 1、在檢修前，必須把空分塔冷卻到常溫狀態(tài)。 2、拆卸前的準備工作及注意事項。 a、拆卸前先將入口管道拆卸掉，然后拆卸膨脹機外連接各氣管。拆卸時應(yīng)做好標示，以免安裝時連接錯誤。 b、將膨脹機導(dǎo)向法蘭拆卸，并做好安裝記號。透平膨脹機的注意事項 c、將蝸殼內(nèi)密封盤拆卸后（這是因為防止在拆卸蝸殼時撞擊葉輪）然后慢慢將蝸殼拆卸，拆卸時可用紫銅棒輕輕撞擊（注意：蝸殼拆卸時，由于自身重量撞擊到葉輪，因此維修人員要特別小心）。 d、將膨脹機與空分塔連接螺帽拆卸，慢慢將膨脹機抽出，置于工作臺上。（注意：檢查導(dǎo)向

5、殼是否隨膨脹機同時拆出，若未同時拆出需將導(dǎo)向殼取出)透平膨脹機的注意事項e、膨脹機兩端葉輪螺紋方向相反，增壓端是左旋而膨脹端是右旋，拆卸鎖母時，嚴禁采用撞擊扳手的方法拆卸，以免破壞葉輪的平衡，而應(yīng)用扳手夾住鎖母，用雙手擰轉(zhuǎn)葉輪而將鎖母拆下，然后慢慢將葉輪拆卸。然后將兩端密封盤拆卸。拆卸前做好記號，以免安裝發(fā)生錯誤。最后將轉(zhuǎn)子與空氣軸承拆除。最后將定位套拆卸。（注意：在解體膨脹機時一定將轉(zhuǎn)速探頭拆掉。否則將無法拆除膨脹機。）膨脹端增壓端拆卸葉輪檢查拆卸下的零附件尺寸 a、應(yīng)重點檢查定位套的兩邊是否有毛刺，若有則用金相砂紙輕輕擦磨，嚴禁用銼刀和粗砂紙打磨，并檢查其長度尺寸，其長度尺寸與轉(zhuǎn)子軸肩兩端

6、尺寸誤差D+0.15+0.10mm之間。這是膨脹機安裝的重要尺寸一定要準確。 b、檢查空氣軸承的尺寸及外觀情況。 c、檢查轉(zhuǎn)子與兩葉輪密封用迷宮槽磨損情況，若有毛刺可用金相砂紙打磨轉(zhuǎn)子定位套空氣軸承膨脹機的安裝及注意方法 特別強調(diào)：在膨脹機組裝時現(xiàn)場應(yīng)干凈、衛(wèi)生。所有零附必須脫脂。a、先將定位套放入膨脹機內(nèi)，注意：套孔應(yīng)對準測速探頭孔及觀察孔也應(yīng)對正。切記定位套方向不能裝反。b、用力將空氣軸承壓入軸承盒內(nèi)。（注意：嚴禁用工具敲擊軸承，而應(yīng)用手壓入。兩軸承正確裝配方向是：軸承端面有微小氣孔端應(yīng)朝內(nèi)，軸承打印箭頭方向應(yīng)是工作方向，正確放入轉(zhuǎn)子，然后用同樣方法裝入另一端空氣軸承。）此時應(yīng)檢查定位套是

7、否壓緊，檢查方法是用手伸入外殼孔內(nèi)撥動定位套，若能松動則是未壓緊，此時應(yīng)在熱端軸承加銅皮直到壓緊定位套。嚴禁在冷端加銅皮。膨脹機的安裝及注意方法 c、分別裝入冷端及熱端密封盤。用千分表檢查軸向竄量，應(yīng)在0.100.15mm之間。在裝入冷端密封盤時，密封氣孔應(yīng)對準殼體上的密封連接孔；熱端密封氣孔應(yīng)對準殼體上的熱端密封連接孔；熱端密封盤上的輪背壓氣孔應(yīng)對準殼體上的輪背壓連接氣孔。熱端密封氣孔與輪背壓氣孔在密封盤上的區(qū)別是：密封氣孔由徑向出氣，而輪背壓氣孔由軸向出氣，兩連接口正稱1800安裝在殼體上。以上各點在安裝時要切記。 冷端密封盤熱端密封盤膨脹機的安裝及注意方法 d、用同樣的方法安裝兩葉輪。葉

8、輪直徑大的為增壓端，反之則為膨脹端。兩葉輪安裝時，廠家在葉輪背面打有箭頭，此箭頭應(yīng)對準軸端凹頭標記。否則，將影響轉(zhuǎn)子平衡，這是安裝時非常重要的步驟。最后，擰緊增壓端與膨脹端的鎖緊螺母，方法與拆卸時相反。再安裝密封盤膠木板，此刻膨脹機裝配完畢。膨脹機的調(diào)試及檢查 正確安裝導(dǎo)向盤在冷端上，若此時與葉輪有摩擦現(xiàn)象可用青稞紙墊調(diào)整，青稞紙放置于導(dǎo)向盤密封圈下。然后，將膨脹機安置于空分塔上，通入0.1MPa0.2MPa氣體檢查轉(zhuǎn)子懸浮情況，此時葉輪應(yīng)逆時針旋轉(zhuǎn)用萬用表打入電阻檔測量轉(zhuǎn)子與殼體，電阻應(yīng)是無窮大。（注意：葉輪有絕緣層，測量時應(yīng)觸點在鎖母。關(guān)閉氣體，則形成通路。）用對角線逐步擰緊法蘭螺母。若有氣動聲，表示氣路不暢，但這并不影響膨脹機正常工作。安裝蝸殼及密封盤、導(dǎo)向法蘭及管道。安裝時注意拆卸時的記號、安裝測速探頭時，應(yīng)先將探頭全部擰入。然后倒轉(zhuǎn)兩圈（說明書上是一圈）。最后，按原拆卸時做的標記連接各氣路管，檢查確認安裝完畢。膨脹機 膨脹機正常運行必須同時具備四個要素 a、有高度清潔，壓力平穩(wěn)，連續(xù)供應(yīng)的軸承氣。 b、各定位間隙在規(guī)定的技術(shù)要求范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)子與其它工件不能出現(xiàn)任何摩擦。 c、高質(zhì)量的動平衡精度