透平式膨胀机：优点及分类

1.按运动形式和结构分类

按运动形式和结构分类可分为活塞膨胀机和透平膨胀机。

（1）活塞膨胀机 主要适用于高压缩比和小流量的中小型高压和中压深低温设备。活塞膨胀机是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。

（2）透平膨胀机 与活塞式膨胀机相比较，透平膨胀机的优点是：

1）效率高。不存在阀进出口阻力损失，气体可以充分地膨胀到给定的背压。

2）结构紧凑，冷损少。由于工作气体连续地而且高速度地通过膨胀机，流动损失较少，故可以在尺寸较小的机器中膨胀大量的气体。它不仅使机器体积紧凑，也可以减小冷损。

3）透平的流通部分，没有机械摩擦部件，因此无需润滑，这不仅对透平膨胀机本身的可靠运转有利，而且，还有利于保证分离气体产品不会被油污染。

4）透平结构简单，制造与维修工作量较少。由于流通部分无摩擦表面，且在运动期间气体泄漏的间隙实际上是不变的，因此，机器的效率与其工作年限几乎无关。

5）由于透平膨胀机占地小，可直接安装在空气分离装置的保冷箱内，从而缩短与空气分离塔连接的管道长度，减少冷损。(https://www.xing528.com)

2.按膨胀机的制动形式分类

制动形式可分为风机制动、电动机制动、增压器制动。增压透平膨胀机实际上就是增压器制动形式。

3.根据气体在膨胀机能量转换过程分类

按能量转换过程可分为反动式和冲动式两种。

（1）冲动式透平膨胀机 气体在喷嘴内全部膨胀到工作轮出口处的压力，而在工作轮动叶道内不再膨胀。这种透平膨胀机习惯上称为冲动式。在冲动式透平膨胀机中，气体的能量转变全部发生在导流器喷嘴内，作用在工作轮叶片上的力只是由于气流改变方向，即仅仅是气流冲击作用的结果。

（2）反动式透平膨胀机 气体在透平级内的能量转换，也可以分别在导流器和工作轮动叶道内先后进行，即气体在喷嘴内部分地膨胀，然后在工作轮动叶道内再继续膨胀到透平膨胀机的背压。气体通过导流器以后，压力从P₀膨胀到P₁；穿过间隙，进入工作轮后，因为工作轮进口处压力P₁高于其出口背压P₂，故气流在动叶道内继续膨胀。同时气流在叶道内得到加速，工作轮出口相对速度大于进口相对速度。这种透平膨胀机称为反动式。

4.按压力分类

按压力可分为低压和中压。低压透平膨胀机压力从0.5～0.6MPa膨胀到0.13～0.15MPa。中压从1.5～1.6MPa膨胀到0.1～0.6MPa。