根据透平膨胀机的原理分析其事故及处理方法

（ ３ ） 停车 时，不允许 采用放 空降压 的手段来停膨胀机。 （ ４ ） 膨胀机最 高压力不超 过 Ｏ ． ２ ５ ＭＰ ａ ， 转速不超 过 ３ ． ２万 ｒ ｐ ｍ， 机后温
度不低于一 １ ８ ６ ℃。
漩涡、 气流撞击等产 生的损失属于流动损失。流动损失的大小 与流道形状 是否与气流流动 方向相适应、 表面光洁程度等因素有关 。 流道除 了与设计 、 制造技术水平有关外 ， 膨胀机 内流道的磨损 、 杂质在表面积聚、 转速变化而 使气流进入叶轮时产 生的撞击等 ， 都会增加流动损 失。 一般情况下 ， 导流器 内的流动损失约占总制冷量 的 ５ ‰ 工作轮 内的流动损失约 占总制冷量 的 ６ ％。 ２ ） 工作轮轮盘 的摩擦鼓风损失。 工作轮在旋转时， 轮盘周 围的气体对叶 轮的转动有一摩擦力 ， 轮盘将带动气体运动。由此产生的摩擦热将使气体
科 学 论 坛
根据透平膨胀机 的原理分析其 事故及 处理 方法
王 曼
（ 中国石油 哈尔滨石化公司 黑龙江 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ）
透平膨胀机 （ Ｔｕ ｒ ｂ ｏ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ） 也叫涡轮机 ， 它是用来 使气体膨 胀输出 外功并产生冷量 的机器 。 其 工作原理是利用气体的绝热膨胀将气体 的位能 转变为机械功 。因而它广泛地使用于制冷、 回收能量和其它需要紧凑动力 源的系统。透平 膨胀机在不断 的运转过程中， 使设备 内部各处温度在不断 降低， 由于气 体不断的被冷却 ， 使其进塔空气 量不断的增加， 故而必须对循 环废气 阀进行 调解 ， 保证膨胀机的压力恒定 透 平膨胀机制冷的基本原理 根据能量转换和守恒定律可知，气体在 透平膨 胀机内进行绝热膨张对外作功时，气 体的能量焓值 一定要减少 ， 从 而使气 体本身 强烈地冷却 ， 而达到制冷的 目的。透 平膨胀机的实际制冷量
（ ６ ） 膨胀机 内产生液体 。 （ ７ ） 机 体振 动 过 大 。 透平膨胀机 事故分析及处理方法 ：
切换膨 胀 机 ，更换滤 网。 启动 前应 使 制动风 机 出 口阀处 于全开 。 应缓 慢关 小 制动风 机 的蝶 阀， 控制转 速在 额 定值 。 应定 期检 查 和维护 制动 风机 进 、 出［ ＝ ＿ ＿ ＝ ｌ 阀。 启动 前应 尽 量降低 膨胀 前压 力 ，启动 时应 缓慢 开 启入 口阀 门。 启动 前对 膨 胀机及 其进 、 出 口管路进 行彻 底加 温 和吹除 。 启动 前应 尽 可能快 地渡 过水 份 和二氧 化碳 冻 结阶 段 ， 发 生冻 堵 时应 停机 加 温 。
叫 做 余速 。 余速越高， 能 量 损 失 也越 大 ， 这 部 分 损 失 叫 做 排气 损 失 或余 速 损
总 比理论 制冷 量要小 ， 因此 ， 膨胀机 的效 率总是小于 １ 。膨胀机 的效率越 低， 则在相 同进 、 出口压 力和进 口温度下 ， 膨胀 机的单位工质制冷 量越小 ，
启动 前膨 胀前 压力 过 高 。 膨胀 机前 进 气压力 降低 导流 气 后压 力过高 或过 低 机前 通 路堵塞 。 叶轮 通道 堵塞 ，导 流器 后压 力升 高 ，膨胀 机转 速 降低 。
喷 嘴 的盖板不 严 。
１ ） 流 动 损 失 。气 流 流 过 导 流 器和 工 作 轮 时 ， 由于 流 道表 面 的摩 擦 、 局 部 产 生
失。 排气损失不仅与设计有关， 在运转过程 中当转速变化偏离设计工 况时，
也 会 使气 流 出 口速 度 增 加 ， 效 率 降 低 。 透 平 膨 胀机 岗位 安 全 规 程 （ １ ） 认真执行操作规程启动膨胀机。 （ ２ ） 突然停 电， 应 先 关 闭纯 化 器 进气 阀 ， 以 防轴 承 气 突 然 断 气 。
的温度升 高， 这种损失称为摩擦鼓风损失。它与工作轮的直径及转速等凶 素有关， 一般 占 总制 冷 量 的 ３ ％－ － － ４ ％。 ３ ） 泄两种， 内泄漏是指 一部分气体经过导流器 后不通过叶轮膨 胀， 而直接 从工作轮与机壳之 间的缝 隙漏 出， 与通过叶轮膨胀的气体汇合 。这小股泄 漏气体未经过叶轮 的进一步膨胀 ， 温度较高 ， 因而使膨胀机的制冷罱减小 ， 降低了膨 胀机的效率 。内泄漏量的大小取决于转子与机壳之间的 间隙， 此在安装 时必须严格控制在规定公差范围之内。 外泄漏是指通过轮盘后部 沿轴间隙 向外泄漏 出的气体。这部分气 体的泄漏对膨胀机 的效率没有影 响， 但 是将减 少总的制冷量 。 同时外漏气体的冷量 也无法回收 ， 所以它对产 冷的影响是很大 的。外泄漏量 的大小与密封装置结构 、 间隙 以及是否通 力密封气有关。 ４ ） 排气损失 。 通 过膨 胀 机 的气 体 在 出 口还 具 有 ‘ 定 的速 度 ，
制动 风机 过滤 网堵塞 启动 前制 动风 机 出 口阀 门未 开到 最大 位 置 。 透 平膨胀 机 超速 运行 引起 启动 后 为 了提高 转速 ，风 机蝶 阀关 的过 快 。 飞车 制动 风机 出口蝶阀 发生 故 障 。
，
膨胀机发生 下列现象应立 即停机。
（ ５ ） 导 流器 后 压 力 过 高 或 过 低 。
反 映 出 膨 胀机 的温 降效 果 越 小 。在 实 际 操 作 中 ， 我 们 应 该 了 解 哪 些 因素 影
响膨胀机的效率 ， 以便尽可能保证膨胀机在高效率 Ｆ运转。首先膨胀机的 效率商低取决于膨胀机 内的各种损失的大小。由于各种损失的存在， 使气 体对外做功的能力降低 。 而这些损失（ 如摩擦 、 涡流等） 又以热的形式传给气 体本身， 使 气 体 的 出 口温 度 升 高 ， 温 降 效 果减 小 。其 损 失 主 要 有 以 下 几 种 ：