一種硝酸尾氣余壓回收設(shè)備的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于余壓回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種硝酸尾氣余壓回收設(shè)備。
【【背景技術(shù)】】
[0002]當(dāng)前，面對世界能源形勢的緊張情況，國內(nèi)外一直在研究可替代的新型能源，同時也在節(jié)能減排過程中，對能量進(jìn)行回收利用。2012年，國務(wù)院正式印發(fā)了《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》，特別明確了 “十二五”節(jié)能減排的重點(diǎn)工程，余壓利用在節(jié)能改造工程中被重點(diǎn)提及。所謂余壓余熱回收是指企業(yè)在生產(chǎn)過程中釋放出來多余的副產(chǎn)熱能、壓差能，這些副產(chǎn)熱能、壓差能在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下可以回收利用。余熱余壓回收利用主要來自高溫氣體、液體、固體的熱能和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能，余壓余熱回收主要應(yīng)用在鋼鐵、煤炭、建材、化工、紡織、冶金等行業(yè)。
[0003]由于余壓余熱回收一次性投資較高，目前部分企業(yè)余熱利用工程還未得到充分發(fā)展，尤其是中小型企業(yè)，但隨著能源價格的節(jié)節(jié)升高，余熱余壓利用裝置的投資回報逐漸被市場以及企業(yè)認(rèn)可，所以市場開拓空間比較大。應(yīng)用本設(shè)備可以減少企業(yè)前期投資并在后期獲得持續(xù)的收益。
[0004]目前還沒有一套完善的用于硝酸尾氣余壓回收并將能源加以利用的設(shè)備。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明目的在于提供一種硝酸尾氣余壓回收設(shè)備，將硝酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硝酸尾氣余能進(jìn)行回收，用以壓縮一氧化氮?dú)怏w。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種硝酸尾氣余壓回收設(shè)備，包括依次連接的NO壓縮端、中間體和硝酸尾氣透平端;主軸安裝在中間體中且貫穿NO壓縮端和硝酸尾氣透平端;所述硝酸尾氣透平端包括排氣口、膨脹端蝸殼、膨脹端靜葉環(huán)以及安裝在主軸上的膨脹端動葉輪;硝酸尾氣通過管路進(jìn)入硝酸尾氣透平端，依次經(jīng)膨脹端蝸殼、膨脹端靜葉環(huán)進(jìn)行加壓加速后進(jìn)入膨脹端動葉輪推動其旋轉(zhuǎn)，從而帶動主軸旋轉(zhuǎn)，最后硝酸尾氣通過排氣口排出；所述NO壓縮端包括進(jìn)氣口、壓縮端蝸殼、壓縮端導(dǎo)葉環(huán)和安裝在主軸上的壓縮端動葉輪;NO氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入NO壓縮端，由主軸帶動壓縮端動葉輪旋轉(zhuǎn)壓縮后，經(jīng)壓縮端導(dǎo)葉環(huán)導(dǎo)出至壓縮端蝸殼匯聚后流出至管道;所述中間體包括中間外殼和浮環(huán)軸承，主軸通過浮環(huán)軸承安裝在中間體中。
[0008]進(jìn)一步，所述硝酸尾氣透平端、NO壓縮端和中間體采用一體化結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步，所述主軸上的浮環(huán)軸承與NO壓縮端之間，浮環(huán)軸承與硝酸尾氣透平端均設(shè)置有碳環(huán)密封。
[0010]進(jìn)一步，所述膨脹端動葉輪上設(shè)置有膨脹端葉輪密封，壓縮端動葉輪上設(shè)置有壓縮端葉輪密封，膨脹端葉輪密封和壓縮端動葉輪上設(shè)置有壓縮端葉輪密封與其分別對應(yīng)葉輪之間的間隙可調(diào)。
[0011 ]進(jìn)一步，所述硝酸尾氣透平端采用向心式透平，NO壓縮端采用離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步，所述硝酸尾氣透平端的排氣口為逐漸放大的錐形結(jié)構(gòu)，所述NO壓縮端的進(jìn)氣口為逐漸縮小的錐形結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步，所述膨脹端靜葉環(huán)，膨脹端動葉輪和壓縮端動葉輪采用了鈦合金制成。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0015]本發(fā)明提供一套尾氣余壓回收設(shè)備，能回收排氣的壓能，實(shí)現(xiàn)某種氣體的壓縮。結(jié)合余壓回收方案所實(shí)施的具體場合優(yōu)化流程，提高該系統(tǒng)在內(nèi)的能源轉(zhuǎn)化效率。本發(fā)明提供的硝酸尾氣余壓回收設(shè)備屬一體化風(fēng)機(jī)，用向心式透平膨脹機(jī)回收硝酸尾氣的余能，直接驅(qū)動氧化氮壓縮機(jī)，節(jié)能降耗。該系統(tǒng)也可用在大、中型內(nèi)燃發(fā)動機(jī)尾氣的余壓余熱的回收，給發(fā)動機(jī)供應(yīng)壓力空氣；用在任意余壓回收并需要提高某種氣體壓力的領(lǐng)域，例如天然氣氣田回收天然氣壓能，提升邊緣井口天然氣的壓能，可能產(chǎn)生的年經(jīng)濟(jì)效益約150億。
[0016]本發(fā)明提供的硝酸尾氣余壓回收設(shè)備，能夠?qū)⑾跛嵛矚庵锌衫玫哪芰窟M(jìn)行有效地回收轉(zhuǎn)化，硝酸尾氣中的余能通過膨脹端回收，即硝酸尾氣通過膨脹葉輪做功，其壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，帶動壓縮端葉輪對一氧化氮?dú)怏w加壓，可以回收硝酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的硝酸尾氣余能，并對工藝氣體進(jìn)行壓縮，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0017]進(jìn)一步，本發(fā)明利用的硝酸尾氣是一種含有氮氧化物的氣體，因其具有一定腐蝕性，所以整個機(jī)組設(shè)計時采用不銹鋼等耐腐蝕材料，尤其膨脹端靜葉環(huán)，膨脹端動葉輪和壓縮端動葉輪采用了鈦合金制成，鈦合金具有強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕的特點(diǎn)，非常適合用這種場合。
[0018]進(jìn)一步，主軸上的浮環(huán)軸承與NO壓縮端之間，浮環(huán)軸承與硝酸尾氣透平端均設(shè)置有碳環(huán)密封，采用多種密封方式保證氣體無泄漏，而且本設(shè)備具有簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。
【【附圖說明】】
[0019]圖1為硝酸尾氣余壓回收設(shè)備NO壓縮機(jī)組總示意圖；
[0020]圖2為硝酸尾氣余壓回收設(shè)備膨脹端示意圖；
[0021 ]圖3是硝酸尾氣余壓回收設(shè)備壓縮端示意圖；
[0022]圖4是硝酸尾氣余壓回收設(shè)備中間體示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明的設(shè)備工藝流程圖；
[0024]圖中:1-NO壓縮端;2-中間體;3-硝酸尾氣透平端;4_膨脹端蝸殼;5_膨脹端葉輪密封;6-膨脹端動葉輪;7-膨脹端靜葉環(huán);8-排氣口 ； 9-壓縮端蝸殼；10-壓縮端導(dǎo)葉環(huán)；11-壓縮端動葉輪；12-壓縮端葉輪密封；13-進(jìn)氣口； 14-碳環(huán)密封；15-主軸；16-中間外殼；17-浮環(huán)軸承。
【【具體實(shí)施方式】】
[0025]下面結(jié)合設(shè)備對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0026]參見圖1-4所示，本發(fā)明提供硝酸尾氣余壓回收設(shè)備，包括硝酸尾氣透平端3、N0壓縮端I和中間體2;主軸15安裝在中間體2中且貫穿NO壓縮端I和硝酸尾氣透平端3;硝酸尾氣透平端3、N0壓縮端I和中間體采用一體化的結(jié)構(gòu)，將三者連接為一體，減小設(shè)備尺寸與重量。
[0027]如圖2所示，所述的硝酸尾氣透平端包括膨脹端蝸殼4、膨脹端葉輪密封5、膨脹端動葉輪6、膨脹端靜葉環(huán)7以及排氣口8;膨脹端動葉輪6安裝在主軸15上。
[0028]如圖3所示，NO壓縮端包含壓縮端蝸殼9、壓縮端導(dǎo)葉環(huán)10、壓縮端動葉輪11、壓縮端葉輪密封12和進(jìn)氣口 13，壓縮端動葉輪11安裝在主軸15上。
[0029 ] 如圖4所示，所述中間體包括碳環(huán)密封14、主軸15、中間外殼16和浮環(huán)軸承17