專利名稱：液力透平裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于能量回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液力透平裝置。
背景技術(shù)：
在生產(chǎn)裝置中，從高壓容器向低壓容器輸送介質(zhì)時(shí)，通常將產(chǎn)生剩 余壓力能，而利用剩余壓力能回收能量的設(shè)備，目前在我國還是空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液力透平裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊，能量回收效 率高，工作可靠性高且穩(wěn)定性好。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案 一種液力透平裝置， 包括泵體以及設(shè)置在其兩側(cè)的進(jìn)口和出口，軸自泵體中穿過，所述的軸 的位于泵體中的部分上設(shè)置有帶動軸轉(zhuǎn)動的能量回收部件。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明在泵體內(nèi)部的軸上設(shè)置帶動軸轉(zhuǎn)動的 能量回收部件，則當(dāng)高壓介質(zhì)自進(jìn)口輸入泵體內(nèi)后，高壓介質(zhì)憑借其自 身的剩余壓力能驅(qū)動能量回收部件旋轉(zhuǎn)，能量回收部件同時(shí)帶動軸轉(zhuǎn) 動，從而將剩余壓力能轉(zhuǎn)化為動能，實(shí)現(xiàn)了能量的回收利用。由上述可 知，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，能量回收效率高，工作可靠性高且穩(wěn)定性好。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示， 一種液力透平裝置，包括泵體10以及設(shè)置在其兩側(cè) 的進(jìn)口 ll和出口 12，軸20自泵體10中穿過，所述的軸20的位于泵體 10中的部分上設(shè)置有帶動軸20轉(zhuǎn)動的能量回收部件。
如圖1、 2所示，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的能量回收部件為 固定套設(shè)在軸20上的轉(zhuǎn)輪30。實(shí)際工作時(shí)，高壓介質(zhì)自進(jìn)口 11輸入泵體10的內(nèi)部后，高壓介質(zhì) 憑借其自身的剩余壓力能驅(qū)動轉(zhuǎn)輪30旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪30同時(shí)帶動軸20轉(zhuǎn) 動，從而將剩余壓力能轉(zhuǎn)化為動能，實(shí)現(xiàn)了能量的回收利用。
由上述可知，本發(fā)明中的液力透平裝置是一種離心式的能量回收設(shè) 備，適用于生產(chǎn)裝置上高壓能的回收，通過液力透平裝置后的低壓介質(zhì) 被輸送到低壓容器，從而完成了工藝流程回路；而回收的能量則可以代 替電動機(jī)以驅(qū)動生產(chǎn)流程上的泵、風(fēng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)等裝置。由此可知， 使用本發(fā)明中的液力透平裝置可以回收大量的能量，對于能量緊張、提 倡節(jié)約的當(dāng)今社會，具有重要的社會和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
如圖1所示，所述的軸20的伸出在泵體10兩側(cè)的部分均承托在軸 承座70上，所述的軸承座70上設(shè)置有潤滑軸承的潤滑管路和冷卻軸承 的冷卻管路。
在軸20的兩端均設(shè)置軸承座70，可以起到兩端支撐以及平衡軸向 力和徑向力的作用。所述的潤滑管路用以潤滑軸承座70中的軸承，防 止軸承過熱和過度磨損；所述的冷卻管路應(yīng)以冷卻軸承座70中的軸承， 防止軸承過熱。潤滑管路和冷卻管路相配合以保證軸20和軸承座70的 穩(wěn)定運(yùn)行，從而延長了本發(fā)明的工作壽命。
如圖1所示，所述的軸20與泵體10的配合處設(shè)置有集裝式機(jī)械密 封裝置80。
集裝式機(jī)械密封裝置80起到密封介質(zhì)的作用，其密封性能好，且 安裝、拆卸簡便，易于保養(yǎng)維修。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述的轉(zhuǎn)輪30的徑向外側(cè)設(shè)置有
卡設(shè)在其上的導(dǎo)葉40，導(dǎo)葉40的徑向中部開設(shè)有貫穿導(dǎo)葉40本體的開 口，所述的開口分別與轉(zhuǎn)輪30的徑向進(jìn)出口相連通；導(dǎo)葉40的遠(yuǎn)離泵 體出口 12的一側(cè)與轉(zhuǎn)輪30的遠(yuǎn)離出口的一側(cè)之間嵌設(shè)有密封環(huán)42，轉(zhuǎn) 輪30的靠近泵體出口 12的前端套設(shè)有轉(zhuǎn)輪口環(huán)31，導(dǎo)葉40的靠近泵 體出口 12的一端設(shè)置有與所述的轉(zhuǎn)輪口環(huán)31構(gòu)成轉(zhuǎn)動配合的導(dǎo)葉口環(huán)41。
轉(zhuǎn)輪30起到輸送介質(zhì)的作用，并將壓力能轉(zhuǎn)化為動能；導(dǎo)葉40則 起到收集、引導(dǎo)介質(zhì)流動的作用，用以將介質(zhì)引導(dǎo)至下一級轉(zhuǎn)輪30或 者泵體出口12處；所述的轉(zhuǎn)輪口環(huán)31、導(dǎo)葉口環(huán)41以及密封環(huán)42起 到密封介質(zhì)和減少泄露的作用。
實(shí)際工作時(shí)，高壓介質(zhì)自進(jìn)口 11輸入泵體10的內(nèi)部后，繼而沿導(dǎo) 葉40的徑向中部的開口進(jìn)入轉(zhuǎn)輪30的工作區(qū)域，高壓介質(zhì)經(jīng)能量回收 并轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪航橘|(zhì)后，所述的低壓介質(zhì)沿導(dǎo)葉40的徑向中部的另一側(cè) 的開口流出轉(zhuǎn)輪30的工作區(qū)域，并繼續(xù)流動至下一級轉(zhuǎn)輪30或者泵體 出口 12處。
如圖1所示，所述的轉(zhuǎn)輪30的旁側(cè)設(shè)置有穿過泵體10并通向泵體 10外側(cè)的排氣管路14。
所述的排氣管路14可以釋放輸送介質(zhì)中的氣體，增加介質(zhì)的壓力 并減少介質(zhì)的沖蝕。
作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，如圖1、 2所示，所述的轉(zhuǎn)輪30 和導(dǎo)葉40構(gòu)成一個(gè)能量回收機(jī)構(gòu)，所述的能量回收機(jī)構(gòu)沿軸20的延伸 方向均勻的設(shè)置有多個(gè)，相鄰能量回收機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有套筒狀的定位環(huán) 50，所述的定位環(huán)50的軸線與軸20的軸線相重合，定位環(huán)50的前后 兩端的內(nèi)側(cè)面分別與相鄰導(dǎo)葉40的靠近泵體出口 12的一端的外側(cè)面相 貼合，定位環(huán)50的軸向長度大于導(dǎo)葉40的軸向長度。
沿軸20的延伸方向均勻地設(shè)置多個(gè)能量回收機(jī)構(gòu)，從而可以回收 更多的能量并產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。所述的定位環(huán)50起到安裝定位和 承受介質(zhì)高壓的作用。由于定位環(huán)50的軸向長度大于導(dǎo)葉40的軸向長 度，因此相鄰能量回收機(jī)構(gòu)之間有一定的距離間隔，又由于定位環(huán)50 的前后兩端的內(nèi)側(cè)面分別與相鄰導(dǎo)葉40的靠近泵體出口 12的一端的外 側(cè)面相貼合，因此使得相鄰能量回收機(jī)構(gòu)與定位環(huán)50之間形成了一個(gè) 介質(zhì)流通管路，流經(jīng)上一級能量回收機(jī)構(gòu)的介質(zhì)經(jīng)此流通管路進(jìn)入下一級能量回收機(jī)構(gòu)，繼續(xù)回收能量直至被輸送至泵體出口 12處。
如圖1所示，所述的能量回收機(jī)構(gòu)的旁側(cè)設(shè)置有穿過泵體10并通 向泵體10外側(cè)的排氣管路14，所述的排氣管路14設(shè)為兩路，其中一路 設(shè)置在靠近泵體進(jìn)口 11的能量回收機(jī)構(gòu)的旁側(cè)，另一路設(shè)置在靠近泵 體出口 12的能量回收機(jī)構(gòu)的旁側(cè)。
當(dāng)含有氣體的介質(zhì)通過本液力透平裝置時(shí)，會有大量氣體逸出，當(dāng) 排氣管路14設(shè)置在靠近泵體進(jìn)口 11的能量回收機(jī)構(gòu)的旁側(cè)時(shí)，能夠及 時(shí)地將產(chǎn)生的氣體排出在泵體10的外側(cè)，從而保障了液力透平裝置的 穩(wěn)定運(yùn)行；而在靠近泵體出口 12的能量回收機(jī)構(gòu)的旁側(cè)另外設(shè)置排氣 管路14，則可以防止泵體10內(nèi)部的氣體積累太多，從而可以進(jìn)一步地 保障液力透平裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。排氣管路14的上述設(shè)置方式， 一方面 可以使集裝式機(jī)械密封裝置80在較低的出口壓力下也能正常工作，另 一方面還可以釋放輸送介質(zhì)中的氣體，從而增加介質(zhì)壓力并減少介質(zhì)的 沖蝕，有利于提高能量回收效率。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的軸20的位于能量回收部件的靠近 泵體進(jìn)口 11的一側(cè)設(shè)置有平衡裝置60。
由于泵體10的進(jìn)出口壓差較大，因此轉(zhuǎn)輪30將產(chǎn)生較大的軸向力， 因此本發(fā)明在靠近泵體進(jìn)口 11的一側(cè)設(shè)置有軸向力平衡裝置60，以保 證本液力透平裝置的工作可靠性和穩(wěn)定性。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述的平衡裝置60包括固定在軸
20上的內(nèi)環(huán)61，內(nèi)環(huán)61的外側(cè)設(shè)置有與其構(gòu)成間隙配合的外環(huán)62，外 環(huán)62固定在泵體10上或者泵體10旁側(cè)的端蓋13上。
所述的內(nèi)環(huán)61工作時(shí)跟隨軸20轉(zhuǎn)動，而外環(huán)62則固定不動，內(nèi) 環(huán)61和外環(huán)62之間形成固定間隙，使得平衡裝置60的兩側(cè)可以保持 固定的壓力降和固定的平衡力，所述的高壓介質(zhì)經(jīng)前述固定間隙排出在 能量回收區(qū)域。平衡裝置60未能平衡的剩余軸向力由設(shè)置在軸20兩端 的軸承座70承擔(dān)，所述的平衡裝置60與軸承座70相配合共同保證了本液力透平裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。
本液力透平裝置有兩種應(yīng)用方式，其中一種應(yīng)用方式為泵體10 的進(jìn)口 11與節(jié)流閥、高壓容器聯(lián)接，出口 12與低壓容器聯(lián)接，軸20
的驅(qū)動端與超速離合器、電機(jī)、泵或者風(fēng)機(jī)相聯(lián)接，中間聯(lián)接電機(jī)的作
用是在本液力透平裝置維修期間，采用電動機(jī)來驅(qū)動泵；另一種應(yīng)用方 式為泵體10的進(jìn)口 11與節(jié)流閥、高壓容器聯(lián)接，出口 12與低壓容 器聯(lián)接，軸20的驅(qū)動端直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)再驅(qū)動其它設(shè)備運(yùn)行。 本液力透平裝置采用進(jìn)出口徑向布置、兩端支撐的結(jié)構(gòu)，兩套機(jī)械 密封部件和兩套軸承座緊湊地置于裝置的兩端，結(jié)構(gòu)對稱，極大地提高 了液力透平的可靠性和穩(wěn)定性，滿足了環(huán)境空間要求、環(huán)保要求以及高 溫、高壓、沖蝕、汽液混輸?shù)瓤量痰氖褂脳l件；轉(zhuǎn)輪30和導(dǎo)葉40的最 佳匹配設(shè)計(jì)，適應(yīng)了高溫、高壓、汽液混輸介質(zhì)的特殊性，提高了能量 的回收效率；軸向力平衡裝置60設(shè)置在靠近泵體10的進(jìn)口 11 一側(cè)， 自動平衡較大軸向力和徑向力，減少本液力透平裝置的振動和噪聲；排 氣管路14同時(shí)布置在第一級、第二級轉(zhuǎn)輪30之間和靠近泵體10的出 口 12 —側(cè)，釋放介質(zhì)中的氣體，提高介質(zhì)壓力，進(jìn)而提高回收效率； 因本裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的軸向力較大，采用較粗的剛性軸，增加強(qiáng)度和剛 度，提高液力透平工作的可靠性和穩(wěn)定性。本液力透平裝置具有結(jié)構(gòu)緊 湊、可靠性高、穩(wěn)定性好、回收效率高、振動和噪聲小以及維修簡便等 優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1、一種液力透平裝置，包括泵體(10)以及設(shè)置在其兩側(cè)的進(jìn)口(11)和出口(12)，其特征在于軸(20)自泵體(10)中穿過，所述的軸(20)的位于泵體(10)中的部分上設(shè)置有帶動軸(20)轉(zhuǎn)動的能量回收部件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力透平裝置，其特征在于所述的能 量回收部件為固定套設(shè)在軸(20)上的轉(zhuǎn)輪(30)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力透平裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn) 輪(30)的徑向外側(cè)設(shè)置有卡設(shè)在其上的導(dǎo)葉(40)，導(dǎo)葉(40)的徑 向中部開設(shè)有貫穿導(dǎo)葉(40)本體的開口，所述的開口分別與轉(zhuǎn)輪(30) 的徑向進(jìn)出口相連通；導(dǎo)葉(40)的遠(yuǎn)離泵體出口 (12)的一側(cè)與轉(zhuǎn)輪(30)的遠(yuǎn)離出口的一側(cè)之間嵌設(shè)有密封環(huán)(42)，轉(zhuǎn)輪(30)的靠近 泵體出口 (12)的前端套設(shè)有轉(zhuǎn)輪口環(huán)(31)，導(dǎo)葉(40)的靠近泵體 出口 (12)的一端設(shè)置有與所述的轉(zhuǎn)輪口環(huán)(31)構(gòu)成轉(zhuǎn)動配合的導(dǎo)葉 口環(huán)(41)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液力透平裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn) 輪(30)和導(dǎo)葉(40)構(gòu)成一個(gè)能量回收機(jī)構(gòu)，所述的能量回收機(jī)構(gòu)沿 軸(20)的延伸方向均勻的設(shè)置有多個(gè)，相鄰能量回收機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有 套筒狀的定位環(huán)(50)，所述的定位環(huán)(50)的軸線與軸(20)的軸線 相重合，定位環(huán)(50)的前后兩端的內(nèi)側(cè)面分別與相鄰導(dǎo)葉(40)的靠 近泵體出口 (12)的一端的外側(cè)面相貼合，定位環(huán)(50)的軸向長度大 于導(dǎo)葉(40)的軸向長度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的液力透平裝置，其特征在于 所述的轉(zhuǎn)輪(30)的旁側(cè)設(shè)置有穿過泵體(10)并通向泵體(10)外側(cè) 的排氣管路(14)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液力透平裝置，其特征在于所述的能 量回收機(jī)構(gòu)的旁側(cè)設(shè)置有穿過泵體(10)并通向泵體(10)外側(cè)的排氣 管路(14)，所述的排氣管路(14)設(shè)為兩路，其中一路設(shè)置在靠近泵體進(jìn)口 (11)的能量回收機(jī)構(gòu)的旁側(cè)，另一路設(shè)置在靠近泵體出口 (12) 的能量回收機(jī)構(gòu)的旁側(cè)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力透平裝置，其特征在于所述的軸(20)的位于能量回收部件的靠近泵體進(jìn)口 (11)的一側(cè)設(shè)置有平衡裝 置(60)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液力透平裝置，其特征在于所述的平 衡裝置(60)包括固定在軸(20)上的內(nèi)環(huán)(61)，內(nèi)環(huán)(61)的外側(cè) 設(shè)置有與其構(gòu)成間隙配合的外環(huán)(62)，外環(huán)(62)固定在泵體(10) 上或者泵體(10)旁側(cè)的端蓋(13)上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力透平裝置，其特征在于所述的軸 (20)的伸出在泵體(10)兩側(cè)的部分均承托在軸承座(70)上，所述的軸承座(70)上設(shè)置有潤滑軸承的潤滑管路和冷卻軸承的冷卻管路。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的液力透平裝置，其特征在于所述 的軸(20)與泵體(10)的配合處設(shè)置有集裝式機(jī)械密封裝置(80)。
全文摘要
本發(fā)明屬于能量回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液力透平裝置。本發(fā)明包括泵體以及設(shè)置在其兩側(cè)的進(jìn)口和出口，軸自泵體中穿過，所述的軸的位于泵體中的部分上設(shè)置有帶動軸轉(zhuǎn)動的能量回收部件。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明在泵體內(nèi)部的軸上設(shè)置帶動軸轉(zhuǎn)動的能量回收部件，則當(dāng)高壓介質(zhì)自進(jìn)口輸入泵體內(nèi)后，高壓介質(zhì)憑借其自身的剩余壓力能驅(qū)動能量回收部件旋轉(zhuǎn)，能量回收部件同時(shí)帶動軸轉(zhuǎn)動，從而將剩余壓力能轉(zhuǎn)化為動能，實(shí)現(xiàn)了能量的回收利用。由上述可知，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，能量回收效率高，工作可靠性高且穩(wěn)定性好。
文檔編號F01D1/00GK101614137SQ20091014439
公開日2009年12月30日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者何玉杰, 宮恩祥, 巫建波, 朱維虎, 強(qiáng) 李, 柴立平, 石海峽 申請人:合肥華升泵閥有限責(zé)任公司