一種有機(jī)朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種有機(jī)朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)，包括由工質(zhì)管道順次連接的冷凝器、工質(zhì)泵、蒸發(fā)器、氣液分離器、單螺桿容積式膨脹機(jī)。其利用有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油混合物在蒸發(fā)器中可以分成氣態(tài)工質(zhì)和液態(tài)潤滑油，來完成有機(jī)朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機(jī)的潤滑系統(tǒng)，使單螺旋膨脹機(jī)在最佳潤滑條件下工作，有效提高有機(jī)朗肯循環(huán)效率。
【專利說明】
-種有機(jī)朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明膨脹機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種有機(jī)朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 單螺桿膨脹機(jī)是20世紀(jì)70年代末發(fā)展起來的新型余熱發(fā)電裝置，其原理是蒸汽進(jìn) 入機(jī)內(nèi)齒槽，推動螺桿轉(zhuǎn)動，隨著螺桿轉(zhuǎn)動，齒槽間的容積逐漸增大，介質(zhì)降壓降溫膨脹做 功，最后從齒槽末端排出。目前，單螺桿膨脹機(jī)還未配有理想的潤滑系統(tǒng)，運(yùn)對主轉(zhuǎn)子與星 輪之間的摩擦和散熱十分不利，嚴(yán)重影響了單螺桿膨脹機(jī)的功率輸出。因此，對于單螺桿膨 脹機(jī)來說，潤滑系統(tǒng)尤為重要。
[0003] 油潤滑的方法一般包括:人工加油潤滑、滴油潤滑和油繩潤滑、油環(huán)和油鏈潤滑、 浸油潤滑和飛瓣潤滑、油霧潤滑、壓力供油潤滑。人工加油潤滑是用油壺、油槍直接向需要 潤滑零件的油孔中注油，而單螺桿膨脹機(jī)密封要求較高，不可能在機(jī)殼上設(shè)計油孔和油道， 所W不便采用人工加油潤滑的方法。滴油潤滑和油繩潤滑需要在單螺桿膨脹機(jī)的外殼附加 油杯，運(yùn)將影響單螺桿膨脹機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且滴油潤滑和油繩潤滑的潤滑油量較少，不能 滿足單螺桿膨脹機(jī)的潤滑需求。油環(huán)和油鏈潤滑是在軸上掛一油環(huán)或油鏈，環(huán)或鏈的下部 浸在油池內(nèi)，利用軸轉(zhuǎn)動時的摩擦力，帶動油環(huán)或油鏈旋轉(zhuǎn)，將浸在油池中的潤滑油帶到軸 頸上潤滑摩擦表面，運(yùn)種方法不適合齒輪間的潤滑。浸油潤滑和飛瓣潤滑都需要潤滑零件 浸入油池中，零件轉(zhuǎn)動時將潤滑油帶到潤滑部位，對于由主轉(zhuǎn)子和兩個星輪組成的傳動機(jī) 構(gòu)不適合采用此種潤滑方法。油霧潤滑是W壓縮空氣為動力，使?jié)櫥挽F化，經(jīng)管道輸送到 潤滑部位，雖然有潤滑效果均勻，散熱效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是在油霧潤滑排出的氣體中，含有 部分懸浮的微小油粒，對人體的健康有害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種有機(jī)朗肯循環(huán)單螺桿膨 脹機(jī)潤滑系統(tǒng)，利用有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油混合物在蒸發(fā)器中可W分成氣態(tài)工質(zhì)和液態(tài)潤 滑油，來完成有機(jī)朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機(jī)的潤滑系統(tǒng)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了 W下技術(shù)方案：
[0006] -種有機(jī)朗肯單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)，包括由工質(zhì)管道順次連接的冷凝器1、工質(zhì) 累2、蒸發(fā)器3、氣液分離器4、單螺桿容積式膨脹機(jī)5,所述冷凝器1和所述單螺桿容積式膨脹 機(jī)5首尾連接起來構(gòu)成循環(huán)環(huán)路;氣液分離器4上設(shè)置有氣態(tài)工質(zhì)出口和液態(tài)潤滑油出口， 氣態(tài)工質(zhì)出口通過所述工質(zhì)管道與單螺桿容積式膨脹機(jī)5相連，液態(tài)潤滑油出口和單螺桿 容積式膨脹機(jī)5的注油孔之間用油管相連，液態(tài)潤滑油出口和單螺桿容積式膨脹機(jī)5的注油 孔之間還連接有冷卻器7,冷卻器7采用管道內(nèi)自然冷卻、風(fēng)冷卻或流水冷卻等形式，單螺桿 容積式膨脹機(jī)5由同步發(fā)電機(jī)6控制。
[0007] 該有機(jī)朗肯單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)的工作原理是:將液態(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑 油的混合物經(jīng)過工質(zhì)累2加壓后，進(jìn)入蒸發(fā)器3,將液態(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物 進(jìn)一步加熱，有機(jī)朗肯工質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)，潤滑油仍為液態(tài)，氣態(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和液態(tài)潤滑油 的混合物進(jìn)入氣液分離器4進(jìn)行分離后，液態(tài)潤滑油經(jīng)過油管從注油孔進(jìn)入單螺桿容積式 膨脹機(jī)5的軸承部位完成潤滑作用，之后與直接進(jìn)入單螺桿容積式膨脹機(jī)5的氣態(tài)有機(jī)朗肯 工質(zhì)從單螺桿容積式膨脹機(jī)5的出口排除，進(jìn)入冷凝器1，重新轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì) 和潤滑油的混合物進(jìn)行循環(huán)。
[0008] 優(yōu)選的，所述氣液分離器4為旋風(fēng)分離式或濾忍分離式。
[0009] 優(yōu)選的，所述蒸發(fā)器3內(nèi)的蒸發(fā)溫度為80-160°C，蒸發(fā)壓力為0.7-0.9MPa。
[0010] 優(yōu)選的，所述冷凝器1內(nèi)的冷凝溫度為20-40°C，冷凝壓力為0.3-0.4MPa。
[001。 優(yōu)選的，所述有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物由2-1 Owt %的潤滑油和90-98wt % 的有機(jī)朗肯工質(zhì)組成。所述有機(jī)朗肯工質(zhì)為2,3-二氯-1,1，1，3-四氣丙烷、正戊燒、1，1，3， 3，5，5-六甲基環(huán)Ξ娃氮燒按質(zhì)量比（1-3): (1-3): (1-3)的混合物。
[0012]優(yōu)選的，所述潤滑油為累領(lǐng)域常規(guī)機(jī)械潤滑油。
[001引本發(fā)明中，
[0014] 2，3-二氯-1，1，1，3-四氣丙烷，CAS 號：146916-90-7;
[001 引正戊燒，CAS 號：109-66-0;
[0016] 1，1，3，3，5，5-六甲基環(huán) Ξ 娃氮燒，CAS號：1009-93-4。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明所述有機(jī)朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2為測試?yán)?的測試結(jié)果線形圖。
[0019] 附圖標(biāo)記說明：1-冷凝器;2-工質(zhì)累;3-蒸發(fā)器;4-氣液分離器;5-單螺桿容積式膨 脹機(jī);6-同步發(fā)電機(jī);7-冷卻器。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例中所述潤滑油為歐貝爾WD66的±邦^合一通用型潤滑油。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 如圖1所示，一種有機(jī)朗肯單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)，包括由工質(zhì)管道順次連接的冷 凝器1、工質(zhì)累2、蒸發(fā)器3、氣液分離器4、單螺桿容積式膨脹機(jī)5,所述冷凝器1和所述單螺桿 容積式膨脹機(jī)5首尾連接起來構(gòu)成循環(huán)環(huán)路;氣液分離器4上設(shè)置有氣態(tài)工質(zhì)出口和液態(tài)潤 滑油出口，氣態(tài)工質(zhì)出口通過所述工質(zhì)管道與單螺桿容積式膨脹機(jī)5相連，液態(tài)潤滑油出口 和單螺桿容積式膨脹機(jī)5的注油孔之間用油管相連，液態(tài)潤滑油出口和單螺桿容積式膨脹 機(jī)5的注油孔之間還連接有冷卻器7,冷卻器7采用風(fēng)冷卻，單螺桿容積式膨脹機(jī)5由同步發(fā) 電機(jī)6控制。
[0023] 該有機(jī)朗肯單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)的工作原理是:將液態(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑 油的混合物經(jīng)過工質(zhì)累2加壓后，進(jìn)入蒸發(fā)器3,將液態(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物 進(jìn)一步加熱，有機(jī)朗肯工質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)，潤滑油仍為液態(tài)，氣態(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和液態(tài)潤滑油 的混合物進(jìn)入氣液分離器4進(jìn)行分離后，液態(tài)潤滑油經(jīng)過油管從注油孔進(jìn)入單螺桿容積式 膨脹機(jī)5的軸承部位完成潤滑作用，之后與直接進(jìn)入單螺桿容積式膨脹機(jī)5的氣態(tài)有機(jī)朗肯 工質(zhì)從單螺桿容積式膨脹機(jī)5的出口排除，進(jìn)入冷凝器1，重新轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì) 和潤滑油的混合物進(jìn)行循環(huán)。
[0024] 所述氣液分離器4為旋風(fēng)分離式。
[0025] 所述有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物由5wt%的潤滑油和95wt%的有機(jī)朗肯工質(zhì) 組成。所述有機(jī)朗肯工質(zhì)為2,3-二氯-1,1,1,3-四氣丙烷、正戊燒、1,1,3,3,5,5-六甲基環(huán) Ξ娃氮燒按質(zhì)量比1:1:1的混合物。
[00%] 實(shí)施例2
[0027] 同實(shí)施例1，但將有機(jī)朗肯工質(zhì)替換為2,3-二氯-1，1，1，3-四氣丙烷、正戊燒按質(zhì) 量比1:1的混合物。
[0028] 實(shí)施例3
[0029] 同實(shí)施例1，但將有機(jī)朗肯工質(zhì)替換為2，3-二氯-1，1，1，3-四氣丙烷、1，1，3，3，5， 5-六甲基環(huán)Ξ娃氮燒按質(zhì)量比1:1的混合物。
[0030] 實(shí)施例4
[0031] 同實(shí)施例1，但將有機(jī)朗肯工質(zhì)替換為正戊燒、1，1，3,3,5,5-六甲基環(huán)Ξ娃氮燒按 質(zhì)量比1:1的混合物。
[0032] 測試?yán)?
[0033] 將所述循環(huán)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定為：
[0034] 蒸發(fā)器3內(nèi)的蒸發(fā)溫度為95°C，蒸發(fā)壓力為0.9MPa。
[0035] 冷凝器1內(nèi)的冷凝溫度為20°C，冷凝壓力為0.4MPa。
[0036] 對有機(jī)朗肯循環(huán)的性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果見表1。
[0037] 表1測試?yán)?結(jié)果 [00；3 引
W]~由表1測試數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明的使用本系統(tǒng)，有機(jī)朗肯循環(huán)的單位質(zhì)量輸出功率較I 高，有機(jī)朗肯循環(huán)效率高。尤其是實(shí)施例1使用了 2,3-二氯,3-四氣丙烷、正戊燒、1， 1，3,3,5,5-六甲基環(huán)Ξ娃氮燒按質(zhì)量比1:1:1復(fù)配的有機(jī)朗肯基質(zhì)，比實(shí)施例2-4使用其中 任意兩種復(fù)配效果更好。
[0040] 測試?yán)?
[0041 ]將蒸發(fā)器3內(nèi)的蒸發(fā)溫度依次設(shè)定為80、100、120、140、160°C，蒸發(fā)壓力為0.9MPa。
[0042] 冷凝器1內(nèi)的冷凝溫度為20°C，冷凝壓力為0.4MPa。
[0043] 對有機(jī)朗肯循環(huán)的性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果見圖2。
[0044] 由圖2可見，本發(fā)明的使用本系統(tǒng)，在80-160°C的蒸發(fā)溫度范圍內(nèi)，有機(jī)朗肯循環(huán) 的單位質(zhì)量輸出功率和有機(jī)朗肯循環(huán)效率都維持了較高水平，且隨溫度升高而升高。尤其 是實(shí)施例1使用了 2，3-二氯-1，1，1，3-四氣丙烷、正戊燒、1，1，3，3，5，5-六甲基環(huán)Ξ娃氮燒 按質(zhì)量比1:1:1復(fù)配的有機(jī)朗肯基質(zhì)，比實(shí)施例2-4使用其中任意兩種復(fù)配效果更好。
【主權(quán)項】
1. 一種有機(jī)朗肯單螺桿膨脹機(jī)潤滑系統(tǒng)，包括由工質(zhì)管道順次連接的冷凝器、工質(zhì)栗、 蒸發(fā)器、氣液分離器、單螺桿容積式膨脹機(jī)，所述冷凝器和所述單螺桿容積式膨脹機(jī)首尾連 接起來構(gòu)成循環(huán)環(huán)路;氣液分離器上設(shè)置有氣態(tài)工質(zhì)出口和液態(tài)潤滑油出口，氣態(tài)工質(zhì)出 口通過所述工質(zhì)管道與單螺桿容積式膨脹機(jī)相連，液態(tài)潤滑油出口和單螺桿容積式膨脹機(jī) 的注油孔之間用油管相連，液態(tài)潤滑油出口和單螺桿容積式膨脹機(jī)的注油孔之間還連接有 冷卻器，單螺桿容積式膨脹機(jī)由同步發(fā)電機(jī)控制。 將液態(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物經(jīng)過工質(zhì)栗加壓后，進(jìn)入蒸發(fā)器，將液態(tài)的 有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物進(jìn)一步加熱，有機(jī)朗肯工質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)，潤滑油仍為液態(tài)，氣 態(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和液態(tài)潤滑油的混合物進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離后，液態(tài)潤滑油經(jīng)過油 管從注油孔進(jìn)入單螺桿容積式膨脹機(jī)的軸承部位完成潤滑作用，之后與直接進(jìn)入單螺桿容 積式膨脹機(jī)的氣態(tài)有機(jī)朗肯工質(zhì)從單螺桿容積式膨脹機(jī)的出口排除，進(jìn)入冷凝器，重新轉(zhuǎn) 變?yōu)橐簯B(tài)的有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物進(jìn)行循環(huán)； 所述氣液分尚器為旋風(fēng)分尚式或濾芯分尚式。 所述蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)溫度為80-160°C，蒸發(fā)壓力為0.7-0.9MPa。 所述冷凝器內(nèi)的冷凝溫度為20_40°C，冷凝壓力為0.3-0.4MPa。 所述有機(jī)朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物由2-lOwt%的潤滑油和90-98wt%的有機(jī)朗肯工 質(zhì)組成;所述有機(jī)朗肯工質(zhì)為2，3-二氯-1，1，1，3-四氟丙烷、正戊烷、1，1，3，3，5，5-六甲基 環(huán)三硅氮烷按質(zhì)量比（1-3): (1-3): (1-3)的混合物。
【文檔編號】F01C21/04GK105971673SQ201610506935
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】王斐芬
【申請人】王斐芬