[发明专利]一种透平膨胀机

说明书

本申请公开了一种透平膨胀机，涉及膨胀机技术领域。技术方案为一种透平膨胀机，包括机身，所述机身上设置有进气管和出气管，所述进气管的一端与所述出气管的一端连通，并且在所述进气管与所述出气管的连通通道内设置有叶轮，所述机身内安装有主轴，所述叶轮套接安装在所述主轴上，所述叶轮周向一圈形成有进气通道，所述进气通道内设置有用于控制其通断的喷嘴叶片，所述喷嘴叶片设置有多个并沿所述叶轮的周向间隔设置，所述喷嘴叶片上连接有用于控制其摆动的控制结构，所述主轴外还设置有密封结构以阻止所述叶轮侧的气体漏向机组侧。本申请结构合理，有效控制进气的通断，并防止工艺气进入到机组侧损坏机组。

技术领域

本申请涉及膨胀机技术领域，特别涉及一种透平膨胀机。

背景技术

膨胀机是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，膨胀机按照运动形式和结构分为活塞膨胀机和透平膨胀机两类。

透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心脏。透平膨胀机的主要原理是利用有一定压力的气体在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。

现提出一种新型的透平膨胀机。

发明内容

为了实现气体的制冷效果，本申请提供一种透平膨胀机。

本申请提供的一种透平膨胀机，采用如下方案：

一种透平膨胀机，包括机身，所述机身上设置有进气管和出气管，所述进气管的一端与所述出气管的一端连通，并且在所述进气管与所述出气管的连通通道内设置有叶轮，所述机身内安装有主轴，所述叶轮套接安装在所述主轴上，所述叶轮周向一圈形成有进气通道，所述进气通道内设置有用于控制其通断的喷嘴叶片，所述喷嘴叶片设置有多个并沿所述叶轮的周向间隔设置，所述喷嘴叶片上连接有用于控制其摆动的控制结构，所述主轴外还设置有密封结构以阻止所述叶轮侧的气体漏向机组侧。

通过采用上述方案，工艺气从进气管输入，并流经喷嘴叶片位置，控制结构控制喷嘴叶片的摆动，喷嘴叶片相互抵接时封闭进气通道，喷嘴叶片相互分离时，进气可以从喷嘴叶片之间通过，进气再流动到叶轮位置并推动叶轮转动，进气在叶轮位置膨胀做功，消耗本身的内能，从而降温，同时，设置的密封结构防止叶轮位置的气体漏向机组侧，避免工艺气损伤机组，叶轮位置的气体在冷却后再从出气管排出，最终实现输出低温气体和机械能的功能。

可选地，所述控制结构包括安装固定在所述机身上的固定内环，所述固定内环外套接有转盘，所述喷嘴叶片的一端铰接在所述固定内环上，另一端铰接有连接件，所述喷嘴叶片的侧面保持贴合于所述固定内环的侧面，所述连接件一端与所述喷嘴叶片铰接，另一端铰接在所述转盘上，所述转盘外套接有固定外环，所述固定外环上铰接有三角拨片，所述三角拨片上设置有腰形卡口，所述转盘上固定有卡销，所述卡销卡接在所述腰形卡口内，所述三角拨片上还铰接有连杆，所述连杆由驱动器驱动移动以带动所述三角拨片摆动。

通过采用上述方案，驱动器驱动连杆移动，使得铰接在固定外环上的三角拨片发生摆动，摆动过程中推动开销，卡销在腰形卡口内发生相对移动，使得转盘被迫发生小幅度转动，转盘转动带动连接件移动，连接件移动的过程中带动喷嘴叶片摆动，喷嘴叶片沿着固定内环的周向间隔设置，所以各喷嘴叶片在摆动过程中能够相互抵接或者相互分离，从而完成对进气通道的启闭。

可选地，所述固定外环和所述转盘内皆设置有安置空腔，所述三角拨片和所述卡销皆设置在所述安置空腔内，所述连杆部分伸入所述安置空腔内。

通过采用上述方案，设置安置空腔，并将三角拨片和卡销设置在安置空腔内，有效地空出空间，避免三角拨片和卡销对其他部件的安装造成阻碍。