一種有機朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機潤滑系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種有機朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機潤滑系統(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。其利用有機朗肯工質(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，來完成有機朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機的潤滑系統(tǒng)，使單螺旋膨脹機在最佳潤滑條件下工作，有效提高有機朗肯循環(huán)效率。
【專利說明】
-種有機朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機潤滑系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明膨脹機技術領域，具體設及一種有機朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機潤滑系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 單螺桿膨脹機是20世紀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 入機內(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，單螺桿膨脹機還未配有理想的潤滑系統(tǒng)，運對主轉(zhuǎn)子與星 輪之間的摩擦和散熱十分不利，嚴重影響了單螺桿膨脹機的功率輸出。因此，對于單螺桿膨 脹機來說，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，而單螺桿膨脹機密封要求較高，不可能在機殼上設計油孔和油道， 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的外殼附加 油杯，運將影響單螺桿膨脹機的結(jié)構設計，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 構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，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)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種有機朗肯循環(huán)單螺桿膨 脹機潤滑系統(tǒng)，利用有機朗肯工質(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，來完成有機朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機的潤滑系統(tǒng)。
[0005] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了 W下技術方案：
[0006] -種有機朗肯單螺桿膨脹機潤滑系統(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5,所述冷凝器1和所述單螺桿容積式膨脹 機5首尾連接起來構成循環(huán)環(huán)路;氣液分離器4上設置有氣態(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5相連，液態(tài)潤滑油出口和單螺桿 容積式膨脹機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、風冷卻或流水冷卻等形式，單螺桿 容積式膨脹機5由同步發(fā)電機6控制。
[0007] 該有機朗肯單螺桿膨脹機潤滑系統(tǒng)的工作原理是:將液態(tài)的有機朗肯工質(zhì)和潤滑 油的混合物經(jīng)過工質(zhì)累2加壓后，進入蒸發(fā)器3,將液態(tài)的有機朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物 進一步加熱，有機朗肯工質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)，潤滑油仍為液態(tài)，氣態(tài)的有機朗肯工質(zhì)和液態(tài)潤滑油 的混合物進入氣液分離器4進行分離后，液態(tài)潤滑油經(jīng)過油管從注油孔進入單螺桿容積式 膨脹機5的軸承部位完成潤滑作用，之后與直接進入單螺桿容積式膨脹機5的氣態(tài)有機朗肯 工質(zhì)從單螺桿容積式膨脹機5的出口排除，進入冷凝器1，重新轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的有機朗肯工質(zhì) 和潤滑油的混合物進行循環(huán)。
[0008] 優(yōu)選的，所述氣液分離器4為旋風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 % 的有機朗肯工質(zhì)組成。所述有機朗肯工質(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，所述潤滑油為累領域常規(guī)機械潤滑油。
[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)明所述有機朗肯循環(huán)單螺桿膨脹機潤滑系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。
[0018] 圖2為測試例2的測試結(jié)果線形圖。
[0019] 附圖標記說明：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;6-同步發(fā)電機;7-冷卻器。
【具體實施方式】
[0020] 實施例中所述潤滑油為歐貝爾WD66的±邦^合一通用型潤滑油。
[0021] 實施例1
[0022] 如圖1所示，一種有機朗肯單螺桿膨脹機潤滑系統(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5,所述冷凝器1和所述單螺桿 容積式膨脹機5首尾連接起來構成循環(huán)環(huán)路;氣液分離器4上設置有氣態(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5相連，液態(tài)潤滑油出口 和單螺桿容積式膨脹機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5的注油孔之間還連接有冷卻器7,冷卻器7采用風冷卻，單螺桿容積式膨脹機5由同步發(fā) 電機6控制。
[0023] 該有機朗肯單螺桿膨脹機潤滑系統(tǒng)的工作原理是:將液態(tài)的有機朗肯工質(zhì)和潤滑 油的混合物經(jīng)過工質(zhì)累2加壓后，進入蒸發(fā)器3,將液態(tài)的有機朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物 進一步加熱，有機朗肯工質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)，潤滑油仍為液態(tài)，氣態(tài)的有機朗肯工質(zhì)和液態(tài)潤滑油 的混合物進入氣液分離器4進行分離后，液態(tài)潤滑油經(jīng)過油管從注油孔進入單螺桿容積式 膨脹機5的軸承部位完成潤滑作用，之后與直接進入單螺桿容積式膨脹機5的氣態(tài)有機朗肯 工質(zhì)從單螺桿容積式膨脹機5的出口排除，進入冷凝器1，重新轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的有機朗肯工質(zhì) 和潤滑油的混合物進行循環(huán)。
[0024] 所述氣液分離器4為旋風分離式。
[0025] 所述有機朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物由5wt%的潤滑油和95wt%的有機朗肯工質(zhì) 組成。所述有機朗肯工質(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%] 實施例2
[0027] 同實施例1，但將有機朗肯工質(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] 實施例3
[0029] 同實施例1，但將有機朗肯工質(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] 實施例4
[0031] 同實施例1，但將有機朗肯工質(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] 測試例1
[0033] 將所述循環(huán)系統(tǒng)的參數(shù)設定為：
[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] 對有機朗肯循環(huán)的性能進行測試，測試結(jié)果見表1。
[0037] 表1測試例1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)，有機朗肯循環(huán)的單位質(zhì)量輸出功率較I 高，有機朗肯循環(huán)效率高。尤其是實施例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復配的有機朗肯基質(zhì)，比實施例2-4使用其中 任意兩種復配效果更好。
[0040] 測試例2
[0041 ]將蒸發(fā)器3內(nèi)的蒸發(fā)溫度依次設定為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] 對有機朗肯循環(huán)的性能進行測試，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)，有機朗肯循環(huán) 的單位質(zhì)量輸出功率和有機朗肯循環(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復配的有機朗肯基質(zhì)，比實施例2-4使用其中任意兩種復配效果更好。
【主權項】
1. 一種有機朗肯單螺桿膨脹機潤滑系統(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，所述冷凝器和所述單螺桿容積式膨脹機首尾連 接起來構成循環(huán)環(huán)路;氣液分離器上設置有氣態(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相連，液態(tài)潤滑油出口和單螺桿容積式膨脹機 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的注油孔之間還連接有 冷卻器，單螺桿容積式膨脹機由同步發(fā)電機控制。 將液態(tài)的有機朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物經(jīng)過工質(zhì)栗加壓后，進入蒸發(fā)器，將液態(tài)的 有機朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物進一步加熱，有機朗肯工質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)，潤滑油仍為液態(tài)，氣 態(tài)的有機朗肯工質(zhì)和液態(tài)潤滑油的混合物進入氣液分離器進行分離后，液態(tài)潤滑油經(jīng)過油 管從注油孔進入單螺桿容積式膨脹機的軸承部位完成潤滑作用，之后與直接進入單螺桿容 積式膨脹機的氣態(tài)有機朗肯工質(zhì)從單螺桿容積式膨脹機的出口排除，進入冷凝器，重新轉(zhuǎn) 變?yōu)橐簯B(tài)的有機朗肯工質(zhì)和潤滑油的混合物進行循環(huán)； 所述氣液分尚器為旋風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%的有機朗肯工 質(zhì)組成;所述有機朗肯工質(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