透平膨胀机通流部分设计与构造分析

工作介质由进口管进入蜗壳，经导流器（喷嘴）进入工作轮做功，然后经扩压器、排气管排出。工作介质在整个膨胀过程中所流经的部分包括蜗壳、喷嘴、叶轮、扩压器。见5-1示意图所示统称透平膨胀机的通流部分。

图5-1 透平膨胀机的通流部分

1—扩压器 2—蜗壳 3—转子4—轴承5—导流器

1.蜗壳

蜗壳为不锈钢焊接结构，固定在机身上，通过机身与底座相连。蜗壳内装有喷嘴和膨胀机工作轮。其作用是把进入膨胀机的气体均匀地分配到导流器的每一个喷嘴中，使整个工作轮能够均匀地进气。

2.导流器

导流器是由很多喷嘴组成的喷嘴环。导流器的作用是使气体的压力降低，速度增加，温度下降。气体在喷嘴的出口处具有很高的速度并冲击工作轮的叶片使之旋转而做功。

3.转子（包括工作轮、轴等转动部件）(www.xing528.com)

转子两端分别装有膨胀机叶轮和增压器叶轮，为刚性转子，套装在机身轴承上。工作轮的作用是将气体的能量转换到轴上，对外输出机械功，致使工作气体本身强烈地冷却。

4.扩压器

扩压器安装在工作轮后，其作用是降低从工作轮中排出气流的速度，减少气流高速直接排到管道中产生的摩擦损失，从而减少冷量损失。

5.轴承

前、后轴承均为四油楔径向推力复合式轴承，由进油管供给清洁而充足的润滑油，使转子能长期稳定运转，采用铂电阻温度计测量轴承温度。

6.轴密封

在靠近两叶轮的轴上各安装有一套迷宫密封套，使得气体外泄量控制在很小的范围内。在靠近膨胀机的密封套内冲入常温密封气以阻止流经膨胀机的低温气体外漏而出现跑“冷”，使得膨胀机结霜；为控制喷嘴出口的气体与密封气之间的压力差维持在0.05MPa，特设置一精密减压阀。