專利名稱：側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣trt的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于回收高爐煤氣余壓能量的高爐煤氣余壓透平(簡稱TRT)。
背景技術(shù)：
高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置(TRT)是將高爐冶煉的副產(chǎn)品——高爐爐頂煤氣具有的壓カ能及熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，進(jìn)行能量回收的ー種節(jié)能裝置。傳統(tǒng)TRT為η形氣動(dòng)布局,所述η形氣動(dòng)布局為徑向向上進(jìn)氣，徑向向下排氣，在η形氣動(dòng)布局方式下，存在以下不足(I)煤氣在做功前后有兩次大角度轉(zhuǎn)向，盡管采用了進(jìn)出口導(dǎo)流盆和導(dǎo)流片盡可能減少轉(zhuǎn)向能量損失，但仍然不能避免能量損失；(2)由于煤氣進(jìn)氣管道是從底部進(jìn)入TRT，因管道直徑和管道彎曲半徑原因，機(jī)組安裝基礎(chǔ)平臺高度不能低于8米，加上機(jī)組檢修高度，TRT廠房高度將不得低于13米，導(dǎo)致TRT 土建工程成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，以減少能量損失，降低基礎(chǔ)建設(shè)成本和周期，方便現(xiàn)場機(jī)組及管道安裝。本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT,包括進(jìn)氣殼體、排氣殼體、導(dǎo)流組件、轉(zhuǎn)子、安裝在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉、靜葉承缸、安裝在靜葉承缸上的靜葉和支承各構(gòu)件的底座，所述進(jìn)氣殼體和排氣殼體組裝成一體，它們的組裝方式為進(jìn)氣殼體進(jìn)氣ロ的中心線與排氣殼體的中心線在空間垂直相交，且進(jìn)氣殼體進(jìn)氣ロ的中心線所在水平面高于排氣殼體的中心線所在水平面；導(dǎo)流組件、靜葉承缸安裝在進(jìn)氣殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)子的主體部分安裝在進(jìn)氣殼體和排氣殼體內(nèi)，導(dǎo)流組件和轉(zhuǎn)子的中心線與排氣殼體的中心線重合。上述結(jié)構(gòu)的TRT，其氣動(dòng)布局為側(cè)向水平進(jìn)氣、軸向水平排氣，煤氣經(jīng)過管道從TRT主機(jī)中分面上部側(cè)向水平進(jìn)入TRT，膨脹做功后軸向水平排出。采用這種結(jié)構(gòu)方式，煤氣進(jìn)氣、排氣管道均為水平布置，進(jìn)氣煤氣管道和排氣煤氣管道的標(biāo)高均可高于安裝基礎(chǔ)平臺上平面，煤氣進(jìn)、排氣管道不占用機(jī)組底部空間。本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其進(jìn)氣殼體設(shè)計(jì)為蝸殼形式，在進(jìn)氣殼體的進(jìn)氣ロ設(shè)置有方變圓管道，所述方變圓管道的圓ロ端與進(jìn)氣煤氣管道連接。本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其排氣殼體的氣流出ロ端設(shè)置有排氣筒，排氣殼體和排氣筒的組合體為沿排氣方向擴(kuò)大直徑的圓錐臺形筒體，所述排氣筒與排氣煤氣管道連接。本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其導(dǎo)流組件由導(dǎo)流盆、導(dǎo)流葉片和內(nèi)支承環(huán)組成，所述內(nèi)支承環(huán)位于導(dǎo)流盆的內(nèi)腔，且其中心線與導(dǎo)流盆的中心線重合，所述導(dǎo)流葉片至少為四片，各導(dǎo)流葉片等間隔分布在導(dǎo)流盆內(nèi)壁與內(nèi)支承環(huán)外壁所圍成的環(huán)形空間，各導(dǎo)流葉片的ー側(cè)分別與導(dǎo)流盆的內(nèi)壁焊接，各導(dǎo)流葉片的另一側(cè)分別與內(nèi)支承環(huán)的外壁焊接。上述導(dǎo)流組件中，導(dǎo)流盆的進(jìn)氣端為弧面喇叭ロ。[0011]本實(shí)用新型具有以下有益效果I、有效減少了能量損失[0013]由于氣動(dòng)布局為側(cè)向水平進(jìn)氣、軸向水平排氣，使煤氣流向在做功前、后均為水平流向，有效減少了常規(guī)TRT機(jī)組因煤氣流向轉(zhuǎn)向存在的轉(zhuǎn)向能量損失。2、工程成本降低進(jìn)氣殼體采用蝸殼形式，其主要作用是將側(cè)向氣流轉(zhuǎn)向軸向，進(jìn)氣殼體采用中分面上部側(cè)向水平進(jìn)氣方式，排氣殼體采用與轉(zhuǎn)子同軸線水平排氣方式，進(jìn)排氣管道標(biāo)高均高于安裝基礎(chǔ)平臺上平面，煤氣進(jìn)、排氣管道不占用機(jī)組底部空間，機(jī)組安裝基礎(chǔ)平臺可以位于地面，TRT廠房高度降低，使TRT 土建工程成本有效降低。3、結(jié)構(gòu)更加緊湊進(jìn)氣殼體和排氣殼體組裝成一體，主要構(gòu)件均安裝在進(jìn)氣殼體和排氣殼體內(nèi)，因而與常規(guī)TRT機(jī)組相比，結(jié)構(gòu)更加緊湊。4、安裝更加方便在進(jìn)氣殼體的進(jìn)氣口和進(jìn)氣煤氣管道之間設(shè)置一方變圓管道，在排氣殼體與排氣煤氣管道之間設(shè)置排氣筒，使進(jìn)氣煤氣管道可直接與方變圓管道連接，排氣煤氣管道可直接排氣筒連接，因而安裝更加方便。5、通用性和互換性好本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT的葉片通道部分、靜葉調(diào)節(jié)部分與常規(guī)TRT機(jī)組相同，因而保證了機(jī)組零部件的通用性和互換性。

圖I是本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT的外形示意圖；圖2是圖I的左視圖；圖3是本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT中導(dǎo)流組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的左視圖。圖中，I-進(jìn)氣方變圓管道、2-進(jìn)氣殼體、3-排氣殼體、4-排氣筒、5-排氣煤氣管道、6-進(jìn)氣煤氣管道、7-支推軸承、8-底座、9-密封裝置、10-導(dǎo)流組件、11-轉(zhuǎn)子、12-靜葉承缸、13-動(dòng)葉、14-靜葉、15-支承軸承、16-導(dǎo)流盆、17-導(dǎo)流葉片、18-內(nèi)支承環(huán)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT的結(jié)構(gòu)和工作原理作進(jìn)ー步說明。本實(shí)施例中，側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT的外形、結(jié)構(gòu)如圖I、圖2、圖3所示，包括進(jìn)氣殼體2、排氣殼體3、導(dǎo)流組件10、轉(zhuǎn)子11、安裝在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉13、靜葉承缸12、安裝在靜葉承缸12上的靜葉14和支承各構(gòu)件的底座8 ;進(jìn)氣殼體2為蝸殼形式，排氣殼體3為圓錐臺形筒體，進(jìn)氣殼體2和排氣殼體3組裝成一體，它們的組裝方式為進(jìn)氣殼體2進(jìn)氣ロ的中心線與排氣殼體3的中心線在空間垂直相交，且進(jìn)氣殼體2進(jìn)氣ロ的中心線所在水平面高于排氣殼體3的中心線所在水平面；在進(jìn)氣殼體2的進(jìn)氣ロ設(shè)置有方變圓管道1，所述方變圓管道的圓ロ端與進(jìn)氣煤氣管道6連接；在排氣殼體的氣流出ロ端設(shè)置有排氣筒4，排氣殼體3和排氣筒4的組合體為沿排氣方向擴(kuò)大直徑的圓錐臺形筒體，所述排氣筒4與排氣煤氣管道5連接；支推軸承7安裝在進(jìn)氣殼體2的外側(cè)，支承軸承15安裝在排氣殼體3內(nèi)部，安裝有動(dòng)葉13的轉(zhuǎn)子11支撐在支推軸承7和支承軸承15上；導(dǎo)流組件10、安裝有靜葉14的靜葉承缸12位于進(jìn)氣殼體2內(nèi)，其中心線與轉(zhuǎn)子的中心線重合；在轉(zhuǎn)子11與進(jìn)氣殼體2和排氣殼體3的交接處分別安裝有密封組件9，并通過氮?dú)夥舛碌姆绞椒乐姑簹庑孤?；上述組裝在一起的構(gòu)件安裝連接在底座8上。本實(shí)施例中，導(dǎo)流組件10的結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示，由導(dǎo)流盆16、導(dǎo)流葉片17和內(nèi)支承環(huán)18組成。導(dǎo)流盆16為圓筒體，其進(jìn)氣端為弧面喇叭ロ，其出氣端設(shè)置有安裝用的法蘭；內(nèi)支承環(huán)3為圓環(huán)狀，位于導(dǎo)流盆16的內(nèi)腔，且其中心線與導(dǎo)流盆16的中心線重合；導(dǎo) 流葉片17為六片，各導(dǎo)流葉片等間隔分布在導(dǎo)流盆16內(nèi)壁與內(nèi)支承環(huán)17外壁所圍成的環(huán)形空間，各導(dǎo)流葉片的ー側(cè)分別與導(dǎo)流盆的內(nèi)壁焊接，各導(dǎo)流葉片的另一側(cè)分別與內(nèi)支承環(huán)的外壁焊接，從而使導(dǎo)流盆、導(dǎo)流葉片和內(nèi)支承環(huán)成為ー個(gè)整體。從圖5可以看出，氣流 進(jìn)入所述進(jìn)氣導(dǎo)流組件前，與轉(zhuǎn)子11軸向間的夾角α為30° 35°，氣流流出所述進(jìn)氣導(dǎo)流組件后，與轉(zhuǎn)子11軸向間的夾角β為7°左右。所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT的工作原理具有一定壓カ和溫度的高爐煤氣通過方變圓管道I水平側(cè)向進(jìn)入進(jìn)氣殼體2，通過進(jìn)氣殼體2和導(dǎo)流組件10將氣流整流為軸向流動(dòng)，氣流進(jìn)入靜葉承缸12，通過靜葉14調(diào)節(jié)氣流的速度和方向，將氣流引導(dǎo)到動(dòng)葉13上使轉(zhuǎn)子11轉(zhuǎn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)子11將回收的能量傳遞到被驅(qū)動(dòng)設(shè)備，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電或直接驅(qū)動(dòng)其他設(shè)備。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的煤氣壓カ和溫度降低，通過軸向水平設(shè)置的排氣殼體3和排氣筒4接入鋼廠低壓煤氣管網(wǎng)。
權(quán)利要求1.一種側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，包括進(jìn)氣殼體(2)、排氣殼體(3)、導(dǎo)流組件(10)、轉(zhuǎn)子(11)、安裝在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉(13)、靜葉承缸(12)、安裝在靜葉承缸(12)上的靜葉(14)和支承各構(gòu)件的底座(8)，其特征在于進(jìn)氣殼體(2)和排氣殼體(3)組裝成一體，它們的組裝方式為進(jìn)氣殼體(2)進(jìn)氣口的中心線與排氣殼體(3)的中心線在空間垂直相交，且進(jìn)氣殼體(2)進(jìn)氣口的中心線所在水平面高于排氣殼體(3)的中心線所在水平面；導(dǎo)流組件(10)、靜葉承缸(12)安裝在進(jìn)氣殼體(2)內(nèi)，轉(zhuǎn)子(11)的主體部分安裝在進(jìn)氣殼體和排氣殼體內(nèi)，導(dǎo)流組件(10)和轉(zhuǎn)子(11)的中心線與排氣殼體的中心線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其特征在于進(jìn)氣殼體(2)為蝸殼形式，在進(jìn)氣殼體(2)的進(jìn)氣口設(shè)置有方變圓管道(I)，所述方變圓管道的圓口端與進(jìn)氣煤氣管道⑶連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其特征在于排氣殼體(3)的氣流出口端設(shè)置有排氣筒(4)，排氣殼體(3)和排氣筒⑷的組合體為沿排氣方向擴(kuò)大直徑的圓錐臺形筒體，所述排氣筒(4)與排氣煤氣管道(5)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其特征在于導(dǎo)流組件(10)由導(dǎo)流盆(16)、導(dǎo)流葉片(17)和內(nèi)支承環(huán)(18)組成，所述內(nèi)支承環(huán)(18)位于導(dǎo)流盆(16)的內(nèi)腔，且其中心線與導(dǎo)流盆(16)的中心線重合，所述導(dǎo)流葉片(17)至少為四片，各導(dǎo)流葉片等間隔分布在導(dǎo)流盆(16)內(nèi)壁與內(nèi)支承環(huán)(17)外壁所圍成的環(huán)形空間，各導(dǎo)流葉片的一側(cè)分別與導(dǎo)流盆的內(nèi)壁焊接，各導(dǎo)流葉片的另一側(cè)分別與內(nèi)支承環(huán)的外壁焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其特征在于導(dǎo)流組件(10)由導(dǎo)流盆(16)、導(dǎo)流葉片(17)和內(nèi)支承環(huán)(18)組成，所述內(nèi)支承環(huán)(18)位于導(dǎo)流盆(16)的內(nèi)腔，且其中心線與導(dǎo)流盆(I6)的中心線重合，所述導(dǎo)流葉片(17)至少為四片，各導(dǎo)流葉片等間隔分布在導(dǎo)流盆(16)內(nèi)壁與內(nèi)支承環(huán)(17)外壁所圍成的環(huán)形空間，各導(dǎo)流葉片的一側(cè)分別與導(dǎo)流盆的內(nèi)壁焊接，各導(dǎo)流葉片的另一側(cè)分別與內(nèi)支承環(huán)的外壁焊接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其特征在于導(dǎo)流盆(16)的進(jìn)氣端為弧面喇叭口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，其特征在于導(dǎo)流盆(16)的進(jìn)氣端為弧面喇叭口。
專利摘要一種側(cè)向進(jìn)氣軸向排氣TRT，包括進(jìn)氣殼體、排氣殼體、導(dǎo)流組件、轉(zhuǎn)子、安裝在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉、靜葉承缸、安裝在靜葉承缸上的靜葉和支承各構(gòu)件的底座，所述進(jìn)氣殼體和排氣殼體組裝成一體，它們的組裝方式為進(jìn)氣殼體進(jìn)氣口的中心線與排氣殼體的中心線在空間垂直相交，且進(jìn)氣殼體進(jìn)氣口的中心線所在水平面高于排氣殼體的中心線所在水平面；導(dǎo)流組件、靜葉承缸安裝在進(jìn)氣殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)子的主體部分安裝在進(jìn)氣殼體和排氣殼體內(nèi)，導(dǎo)流組件和轉(zhuǎn)子的中心線與排氣殼體的中心線重合。上述結(jié)構(gòu)的TRT，其氣動(dòng)布局為側(cè)向水平進(jìn)氣、軸向水平排氣，煤氣經(jīng)過管道從TRT主機(jī)中分面上部側(cè)向水平進(jìn)入TRT，膨脹做功后軸向水平排出。
文檔編號F01D1/04GK202402080SQ201120553458
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者師亞洲, 王國有, 王建, 王志強(qiáng), 陳亮 申請人:成都發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司