
【機】 air expander
air; airspace; atmosphere
【化】 air
【醫】 aer-; aero-; air; physo-
【化】 expander; expansion engine; expansion machine
空氣膨脹機(Air Expander)是一種利用壓縮空氣能量轉換的熱力學設備,其核心功能是通過氣體膨脹過程将壓力能轉化為機械能或電能。該設備廣泛應用于工業制冷、天然氣處理、航空航天推進系統及能源回收領域。
從熱力學角度分析,其工作原理遵循理想氣體狀态方程($PV=nRT$)和等熵膨脹公式: $$ Delta T = T_1 left[ 1 - left( frac{P_2}{P_1} right)^{frac{gamma-1}{gamma}} right] $$ 其中$gamma$為氣體比熱容比,$P_1/P_2$為進出口壓力比。典型結構包含渦輪轉子、噴嘴環和密封裝置,采用徑向或軸向流動設計。
行業标準參照ASME PTC 10-2018《壓縮機和排氣機性能試驗規程》對設備效率進行評定,國際制冷學會(IIR)的研究報告顯示,現代膨脹機的等熵效率可達85%-92%(來源:國際制冷學會技術文檔)。在LNG液化工廠中,膨脹機可回收高達15%的流程能耗(來源:美國能源部工業技術辦公室年度報告)。
空氣膨脹機是一種利用壓縮氣體膨脹過程中釋放能量并實現制冷的機械設備,在空氣分離、低溫工程等領域具有核心作用。以下從原理、分類、應用等方面詳細解釋:
工作原理
基于等熵膨脹的熱力學過程,氣體在膨脹機内通過噴嘴加速,将壓力能轉化為動能,隨後在工作輪中動能進一步轉為機械能輸出,同時氣體溫度顯著降低。實際過程中因摩擦、渦流等損失,制冷效率低于理想狀态。
主要類型
核心應用領域
關鍵組件與性能
包含噴嘴、工作輪(透平式)或氣缸(活塞式)等結構。效率取決于實際膨脹過程與理想等熵過程的接近程度,通常通過優化設計減少能量損失()。
擴展功能
部分機型(如增壓透平膨脹機)将輸出的機械功用于驅動壓縮機,實現能量回收,提升系統整體能效()。
如需了解具體型號參數或更詳細技術細節,可參考空分技術專業文獻或設備手冊。
貝爾熱隆氏療法編輯類型冰凍點瀕死苦悶博斯曼氏手術産油的初出類拔萃猝發檢錯碼帶紋玉髓等待狀态位颠茄葉流浸膏釘帽軸柄定子繞組房産占有人防蝕成分氟化鋁鈉鞏膜切除虹膜分離術量氣學領陸龍膽酸籠統内分泌腺障礙綜合征農内氏綜合征歐夾竹桃苷甲強連接自動機起始查找中斷朔普制氫氧法塑膠闆探明礦區