復合單螺桿膨脹機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復合單螺桿膨脹機。
【背景技術(shù)】
[0002]熱轉(zhuǎn)化成功的過程是最為常見的熱力過程，普遍存在于動力設備、熱回收、發(fā)電等裝置中。其中最為研宄者所關(guān)注的是如何提高熱轉(zhuǎn)化為功的效率。許多裝置都存在熱效率不高的問題，熱功轉(zhuǎn)化過程中最核心的部件就是膨脹機，它是將熱能轉(zhuǎn)換成機械能的關(guān)鍵設備。膨脹機的結(jié)構(gòu)和效率直接影響了熱力過程的效率和經(jīng)濟性。另外，隨著工業(yè)水平的進步，設備對環(huán)境的影響以及可靠性越來越受到人們的關(guān)注。因此，提出一種噪音小、振動小、可靠性高、運行穩(wěn)定而又熱效率高的膨脹設備有很大的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種新型的復合單螺桿膨脹機。該膨脹機與現(xiàn)有的膨脹機相比，噪音小，運行穩(wěn)定，膨脹比高并且做功能力更強。
[0004]一種復合單螺桿膨脹機，該膨脹機包括錐形殼體和位于錐形殼體內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)子。其中錐形殼體的小徑端具有小徑端口、大徑端具有大徑端口，螺桿轉(zhuǎn)子由軸、錐體、螺紋組成。軸兩端分別穿過小徑端口和大徑端口，錐體固定在軸上或與軸為一體式結(jié)構(gòu)，錐體小徑端位于小徑端口側(cè)，錐體大徑端位于大徑端口側(cè)。螺紋布置在錐體上；上述螺紋的螺紋間距由錐體的小徑端至大徑端逐漸增大。
[0005]該復合單螺桿膨脹機的錐形殼體的小徑端可以單獨設置流體入口，流體入口位于小徑端口側(cè)面。錐形殼體的大徑端可以單獨設置流體出口，流體處口位于大徑端口側(cè)面。錐形殼體也可以不單獨設置流體入口、流體出口，該錐形殼體的小徑端口即為流體入口，上述大徑端口即為流體出口。
[0006]該單螺桿膨脹機的轉(zhuǎn)子部分采用變直徑的錐體結(jié)構(gòu)，同時外周面的相鄰螺紋間距由錐體的小徑端至大徑端逐漸增大。螺桿轉(zhuǎn)子相鄰螺紋之間形成槽，槽和殼體之間形成流體通道。由于殼體直徑和螺紋間距逐漸增大，流體在通道內(nèi)膨脹。相較于間距一定的螺桿轉(zhuǎn)子，此種變間距的結(jié)構(gòu)擁有更大的膨脹比，更強的做功能力。流體出口和入口的布置方式取決于功的輸出方式，原則是利于功輸出裝置的安裝。螺旋的形狀可以是多種方式:非對稱曲面、梯形或者拋物形。
【附圖說明】
[0007]圖1是流體軸向流進軸向流出情況下殼體剖開后膨脹機整體的側(cè)視圖；
圖2是流體軸向流進軸向流出情況下殼體剖開后膨脹機整體的軸向視圖；
圖3是膨脹機的轉(zhuǎn)子側(cè)視圖；
圖4是螺桿轉(zhuǎn)子上螺旋形狀剖面圖；
圖5是流體徑向流進徑向流出情況下殼體剖開后膨脹機整體的側(cè)視圖； 圖6是流體軸向流進徑向流出情況下殼體剖開后膨脹機整體的側(cè)視圖；
圖7是流體徑向流進軸向流出情況下殼體剖開后膨脹機整體的側(cè)視圖；
圖中標號名稱:1、大徑端口，2、錐形殼體，3、小徑端口，4、螺紋，5、錐體，6、軸，7、非對稱曲面螺紋，8、梯形截面螺紋，9、拋物型截面螺紋。
【具體實施方式】
[0008]參照附圖1，流體從轉(zhuǎn)子外徑較小側(cè)流進膨脹機。螺桿轉(zhuǎn)子相鄰螺紋之間形成槽，槽和殼體之間形成流體通道。流體在流道中流動實際相當于一個膨脹過程，壓力和溫度降低，焓值下降，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，減小的焓值轉(zhuǎn)化成輸出功。
[0009]參照附圖3，由于從流體流進側(cè)到流出側(cè)，相鄰螺紋之間的間距逐漸增大，意味著:相較于間距一定的的螺旋轉(zhuǎn)子，該結(jié)構(gòu)具有更大的膨脹比，即更強的做功能力。
【主權(quán)項】
1.一種復合單螺桿膨脹機，其特征在于: 包括錐形殼體(2)和位于錐形殼體(2)內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)子； 其中錐形殼體(2)的小徑端具有小徑端口(3)、大徑端具有大徑端口(1)， 其中螺桿轉(zhuǎn)子由軸(6)、錐體(5)、螺紋(4)組成；軸(6)兩端分別穿過小徑端口(3)和大徑端口( I)，錐體(5 )固定在軸(6 )上或與軸(6 )為一體式結(jié)構(gòu)，錐體(5 )小徑端位于小徑端口( 3 )側(cè)，錐體(5 )大徑端位于大徑端口( I)側(cè)，螺紋(4 )布置在錐體(5 )上； 上述螺紋(4)的螺紋間距由錐體的小徑端至大徑端逐漸增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合單螺桿膨脹機，其特征在于: 上述錐形殼體(2 )的小徑端還具有流體入口，流體入口位于小徑端口( 3 )側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復合單螺桿膨脹機，其特征在于: 上述錐形殼體(2 )的大徑端還具有流體出口，流體處口位于大徑端口( I)側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合單螺桿膨脹機，其特征在于: 上述錐形殼體(2 )的小徑端口( 3 )為流體入口，上述大徑端口( I)為流體出口。
【專利摘要】一種復合單螺桿膨脹機。包括錐形殼體（2）和位于錐形殼體（2）內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)子；其中錐形殼體（2）的小徑端具有小徑端口（3）、大徑端具有大徑端口（1），螺桿轉(zhuǎn)子由軸（6）、錐體（5）、螺紋（4）組成；軸（6）兩端分別穿過小徑端口（3）和大徑端口（1），錐體（5）固定在軸（6）上或與軸（6）為一體式結(jié)構(gòu)，錐體（5）小徑端位于小徑端口（3）側(cè)，錐體（5）大徑端位于大徑端口（1）側(cè)，螺紋（4）布置在錐體（5）上；螺紋（4）的螺紋間距由錐體的小徑端至大徑端逐漸增大。流體在該透平膨脹機內(nèi)的流動膨脹，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將焓降轉(zhuǎn)換成機械能通過軸（6）輸出。
【IPC分類】F01D1-38
【公開號】CN104747239
【申請?zhí)枴緾N201510150368
【發(fā)明人】F·阿西夫, 韓東, 何瑋峰, 岳晨, 蒲文灝
【申請人】南京航空航天大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月1日