熱平衡結構工作靜盤及熱平衡結構渦旋膨脹機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱平衡結構工作靜盤及一種熱平衡結構渦旋膨脹機，屬于渦旋膨脹機技術領域。
【背景技術】
[0002]渦旋膨脹機工作時，高壓天然氣從工作腔進氣口進入工作機組，在渦旋槽工作腔中完成對工作動盤的驅動的同時釋放壓力，膨脹體積，然后從工作腔出氣口進到換熱槽，最后從換熱槽出氣口排出工作機組。在工作過程中，工作動盤底面、頂面與工作靜盤底面、頂面在工作中有相對運動，摩擦發熱。高壓氣體壓力下降，體積膨脹吸熱后，溫度要下降。摩擦產生的熱量不能積聚在工作腔內，否則，溫度會持續升高，影響正常工作。高壓天然氣進氣溫度本身并不高，降壓過大并體積膨脹過大需要吸收大量熱量(旋轉渦輪膨脹機就是因為得不到足夠的熱量補充而導致溫度達到冰點以下)。一個發熱，一個吸熱，獨立的存在都需要采取措施加以消除的。現有技術中的熱平衡結構較復雜，成本較高。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:提供一種結構簡單、成本較低的熱平衡結構工作靜盤。
[0004]為解決上述技術問題本發明所采用的技術方案是:熱平衡結構工作靜盤，其具有渦旋槽工作腔，渦旋槽工作腔在其后背板中心處設置有工作腔進氣口、在其后背板的邊緣處設置有工作腔出氣口，后背板內還布置有換熱槽，換熱槽具有換熱槽進氣口、換熱槽出氣口，換熱槽進氣口與工作腔出氣口連通。
[0005]進一步的是:換熱槽為圓環形，換熱槽與渦旋槽工作腔沿同一中心軸線布置。
[0006]進一步的是:換熱槽包含多個與渦旋槽工作腔同心設置的單元環形槽，相鄰兩個單元環形槽首尾連通，使得換熱槽進氣口、換熱槽出氣口之間形成單向氣流通道。
[0007]相應地，本發明還提供一種熱平衡結構渦旋膨脹機，具有上述的熱平衡結構工作靜盤。
[0008]本發明的有益效果是:實施時，高壓天然氣從工作腔進氣口進入工作機組，在渦旋槽工作腔中完成對工作動盤的驅動的同時釋放壓力，膨脹體積，然后從工作腔出氣口進到換熱槽，最后從換熱槽出氣口排出工作機組。在工作過程中，工作動盤底面、頂面與工作靜盤底面、頂面在工作中有相對運動，摩擦發熱。高壓氣體壓力下降，體積膨脹吸熱后，溫度要下降。摩擦產生的熱量不能積聚在工作腔內，否則，溫度會持續升高，影響正常工作。高壓天然氣進氣溫度本身并不高，降壓過大并體積膨脹過大需要吸收大量熱量(旋轉渦輪膨脹機就是因為得不到足夠的熱量補充而導致溫度達到冰點以下)。一個發熱，一個吸熱，獨立的存在都需要采取措施加以消除的。本結構使得二者對沖，相互抵消，以至于不需要增加更復雜的手段來處理這兩個問題。二者熱量的交換在兩個環節進行，一是渦旋槽工作腔內氣體膨脹的時侯交換一部分，二是通過渦旋槽工作腔與換熱槽之間形成的隔板產生熱傳遞交換。
【附圖說明】
[0009]圖1為工作靜盤的結構示意圖；
[0010]圖2為工作靜盤的主視圖；
[0011]圖3為圖2的右視圖；
[0012]圖4為圖2的后視圖；
[0013]圖5為圖2的B-B視圖；
[0014]圖6為圖3的D-D視圖；
[0015]圖中標記:81-渦旋槽工作腔，82-后背板，83-工作腔進氣口，84-工作腔出氣口，85-換熱槽，86-換熱槽進氣口，87-換熱槽出氣口。
【具體實施方式】
[0016]為便于理解和實施本發明，選本發明的優選實施例結合附圖作進一步說明。
[0017]如圖1?圖6所示，熱平衡結構工作靜盤，其具有渦旋槽工作腔81，渦旋槽工作腔81在其后背板82中心處設置有工作腔進氣口 83、在其后背板82的邊緣處設置有工作腔出氣口84，后背板82內還布置有換熱槽85，換熱槽85具有換熱槽進氣口 86、換熱槽出氣口 87，換熱槽進氣口 86與工作腔出氣口 84連通。
[0018]換熱槽85優選結構為:換熱槽85為圓環形，換熱槽85與渦旋槽工作腔81沿同一中心軸線布置。
[0019]換熱槽85另一優選結構為:換熱槽85包含多個與渦旋槽工作腔81同心設置的單元環形槽，相鄰兩個單元環形槽首尾連通，使得換熱槽進氣口 86、換熱槽出氣口 87之間形成單向氣流通道。
[0020]相應地，對于熱平衡結構渦旋膨脹機，具有上述的熱平衡結構工作靜盤。
[0021 ]實施時，高壓天然氣從工作腔進氣口 83進入工作機組，在渦旋槽工作腔81中完成對工作動盤(圖中未展現工作動盤)的驅動的同時釋放壓力，膨脹體積，然后從工作腔出氣口84進到換熱槽85，最后從換熱槽出氣口 87排出工作機組。在工作過程中，工作動盤底面、頂面與工作靜盤底面、頂面在工作中有相對運動，摩擦發熱。高壓氣體壓力下降，體積膨脹吸熱后，溫度要下降。摩擦產生的熱量不能積聚在工作腔內，否則，溫度會持續升高，影響正常工作。高壓天然氣進氣溫度本身并不高，降壓過大并體積膨脹過大需要吸收大量熱量(旋轉渦輪膨脹機就是因為得不到足夠的熱量補充而導致溫度達到冰點以下)。一個發熱，一個吸熱，獨立的存在都需要采取措施加以消除的。本結構使得二者對沖，相互抵消，以至于不需要增加更復雜的手段來處理這兩個問題。二者熱量的交換在兩個環節進行，一是渦旋槽工作腔81內氣體膨脹的時侯交換一部分，二是通過渦旋槽工作腔81與換熱槽85之間形成的隔板產生熱傳遞交換。
【主權項】
1.熱平衡結構工作靜盤，其具有渦旋槽工作腔(81)，渦旋槽工作腔(81)在其后背板(82)中心處設置有工作腔進氣口(83)、在其后背板(82)的邊緣處設置有工作腔出氣口(84)，其特征在于:后背板(82)內還布置有換熱槽(85)，換熱槽(85)具有換熱槽進氣口(86)、換熱槽出氣口(87)，換熱槽進氣口(86)與工作腔出氣口(84)連通。2.如權利要求1所述的熱平衡結構工作靜盤，其特征在于:換熱槽(85)為圓環形，換熱槽(85)與渦旋槽工作腔(81)沿同一中心軸線布置。3.如權利要求1所述的熱平衡結構工作靜盤，其特征在于:換熱槽(85)包含多個與渦旋槽工作腔(81)同心設置的單元環形槽，相鄰兩個單元環形槽首尾連通，使得換熱槽進氣口(86)、換熱槽出氣口(87)之間形成單向氣流通道。4.熱平衡結構渦旋膨脹機，其特征在于:具有如權利要求1?3中任一項所述的熱平衡結構工作靜盤。
【專利摘要】本發明涉及一種熱平衡結構工作靜盤及一種熱平衡結構渦旋膨脹機，屬于渦旋膨脹機技術領域。熱平衡結構工作靜盤，其具有渦旋槽工作腔，渦旋槽工作腔在其后背板中心處設置有工作腔進氣口、在其后背板的邊緣處設置有工作腔出氣口，后背板內還布置有換熱槽，換熱槽具有換熱槽進氣口、換熱槽出氣口，換熱槽進氣口與工作腔出氣口連通。熱平衡結構渦旋膨脹機，具有上述熱平衡結構工作靜盤。本發明結構簡單、成本較低。
【IPC分類】F01C21/06, F01C1/02, F01C21/10
【公開號】CN105673084
【申請號】CN201610170017
【發明人】茍義昌, 嚴智謀
【申請人】昌恩能源科技成都有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月23日