[实用新型]硝酸尾气膨胀机

说明书

技术领域

本实用新型涉及膨胀机。

背景技术

硝酸尾气膨胀机的工作过程是，氧化炉产生的高温高压硝酸尾气经管道进入膨胀机，推动转子高速旋转，膨胀机转子与空气压缩机转子通过膜片联轴器直接联接，从而驱动空气压缩机。现有的硝酸尾气膨胀机主要具有以下的缺点：

1.现有硝酸尾气膨胀机的气动设计通常采用等截面叶型的动、静叶，且存在静叶与动叶匹配情况不好的情况。这种设计虽减少了气动设计的工作量，但从气流流动角度来说，流场并不是最优化的，从而导致气动效率较低，进而影响了系统产能；此外，由于载荷分布不合理会导致叶片的使用寿命大幅缩短；

2.现有硝酸尾气膨胀机通常采用轴向进气，导致膨胀机的轴向长度较长，占地面积也较大；

3.现有硝酸尾气膨胀机的转子为悬臂式结构，为了达到平衡，必须设置平衡毂，导致转子重量大大增加；

4.转子的轴封采用迷宫密封或蜂窝密封，迷宫密封虽然结构简单，加工成本较低，但密封效果不理想。蜂窝密封由于膨胀机壳体长时间处于高温条件下，壳体变形较普遍，会导致密封效果下降。此外，迷宫密封和蜂窝密封均属于非接触式密封，对密封间隙有很高的要求，一旦密封间隙偏离设计状态，密封效果将大大降低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术存在的上述缺点，提供一种气动效率及回收功率高、进而能增加系统产能的硝酸尾气膨胀机。

本实用新型所要解决的又一技术问题在于提供一种占地面积小的硝酸尾气膨胀机。

本实用新型所要解决的再一技术问题在于提供一种重量轻、转子的密封效果好的硝酸尾气膨胀机。

本实用新型所采用的技术方案是：一种硝酸尾气膨胀机，包括机壳、转子和内壳体；机壳设有进气口和排气口；转子具有进气端和出气端，该转子的进气端和出气端均设有轴封，转子上设置动叶；内壳体设置在机壳内，该内壳体上设有静叶；其特点是，动叶和静叶均为复合弯扭叶片。 

本实用新型达到的有益效果是：

1. 本实用新型的酸尾气膨胀机的动、静叶片均采用复合弯扭叶片，采用了大焓降叶型，使气流在叶片不同高度截面都能达到最优化的流动，从而提高了硝酸尾气膨胀机回收功率，增加了系统产能。另外，这种动、静叶结构还能实现叶轮级数的减少，从而减少故障点，提高了设备的可靠性；

2. 本实用新型的硝酸尾气膨胀机采用径向进气，径向排气的结构形式，减少了零件数量和占地面积；

3.本实用新型硝酸尾气膨胀机的转子采用两端支撑的方式，无需设置平衡毂，可大幅降低转子重量。同时，由于叶轮级数减少，进一步降低了转子重量，提高了转子运行稳定性，同时也降低了轴承负载，减小了轴承功耗； 

4.本实用新型硝酸尾气膨胀机采用多种类型组合密封，大大提高了密封效果，减少了尾气泄露。在本实用新型中，转子的进气端除了采用阶梯式蜂窝密封，还加入了碳环密封。碳环密封属于接触式密封，独特的碳环结构形式使碳环在磨损的情况下能够实现自动补偿，从而确保密封效果。

附图说明

图1是本实用新型硝酸尾气膨胀机的一个实施例的结构示意图。

图2是本实用新型硝酸尾气膨胀机的转子进气端轴封的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作出进一步说明。

根据本实用新型一实施例的硝酸尾气膨胀机包括机壳1、内壳体2和转子3。机壳1设有进气口11和排气口12，进气口11设置在机壳1的上方，排气口12设置在机壳1的下方。内壳体2设置在机壳1内，该内壳体2上设有三级静叶21、22、23，三级静叶21、22和23均为复合弯扭叶片，从而使整套机组能够在更高的功率水平上达到平衡，增加了空气压缩机的空气压缩量和排气压力，提升了系统产能。此外，本实用新型的硝酸尾气膨胀机采用了全三维气动设计技术，从气动设计源头提高了膨胀机的气动效率，使气流在膨胀机流道内流动更加顺畅，流场内无大的气流分离。