
【化】 turbo-expander
appear; fully; pass through; penetrate; tell secretly
【機】 permease
calm; draw; equal; even; flat; peaceful; plane; smooth; suppress; tie
【醫】 plano-
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
【化】 expander; expansion engine; expansion machine
透平式膨脹機(Turboexpander)是工業領域重要的能量轉換裝置,其核心功能是通過氣體絕熱膨脹過程,将流體壓力能轉化為機械能。根據《英漢機械工程詞典》定義,該設備由高速旋轉葉輪、噴嘴環、軸承系統及殼體組成,其英文術語"Turboexpander"直接反映了渦輪機械(Turbo)與膨脹做功(Expander)的結合特性。
從熱力學原理分析,透平式膨脹機遵循焦耳-湯姆遜效應,采用軸向或徑向流道設計,使高壓氣體在噴嘴中加速後沖擊葉輪。美國機械工程師協會(ASME)技術報告指出,現代機型等熵效率可達85%-92%,低溫工況下可産生-200°C的制冷效果,這種高效能特性使其在空分裝置、天然氣液化等領域具有不可替代性。
設備結構包含三大核心模塊:①雙作用止推軸承系統,可承受20000-60000rpm轉速下的軸向載荷;②迷宮密封裝置,确保介質在0.2-15MPa壓差範圍内的零洩漏運行;③可調噴嘴組,通過改變導葉角度實現10%-100%負荷調節,該技術參數已載入《動力機械國家标準彙編》。
在能源化工領域,該設備既可作為制冷機組核心(如乙烯裝置中的冷箱系統),又可作為餘壓發電裝置(如煉廠催化裂化裝置的煙氣能量回收)。國際能源署統計數據顯示,優化透平膨脹機運行可使LNG工廠能耗降低12%-18%。
透平式膨脹機(簡稱透平膨脹機)是一種利用高壓氣體絕熱膨脹對外做功、從而獲取冷量的低溫設備。其核心功能是通過氣體能量轉換實現制冷,廣泛應用于液氫生産、空氣分離、天然氣液化等領域。
能量轉換機制
氣體在噴嘴和葉輪中完成兩次能量轉換:
熱力學基礎
遵循能量守恒定律,氣體膨脹時焓值減少,内能降低,公式可表示為:
$$
Delta h = h{text{入口}} - h{text{出口}} = W{text{輸出}}
$$
其中,$Delta h$為焓降,$W{text{輸出}}$為對外做功量。
按膨脹方式
按流動方向
工質狀态
如需更詳細的技術參數或具體機型案例,可參考、5、7等來源獲取完整信息。
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