用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机的制作方法

本技术涉及氢液化，具体涉及用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机。

背景技术：

1、氢气液化需要很低的温度，而负责提供低温的设备主要是膨胀机。随着社会的发展，对氢气的需求量也急剧增加，氢气液化装置也在朝着大型化的方向发展，所以氢气膨胀机的地位就凸显出来。随着氢液化设备的大型化，氢气的能耗指标将成为一个重要的决定因素。传统用于氢气液化装置的氢气膨胀机均是单独置于氢气液化冷箱上，对膨胀机的结构有很大的限制，需要根据冷箱的结构去设计机体及连接，同时也不利于批量标准化设计。因而亟需设计出一种适配于氢液化装置的能耗低且易于装配的膨胀机。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种能耗低且易于装配的用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机。

2、为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，包括底座，在底座上布置有至少一个增压透平膨胀机；所述增压透平膨胀机包括：机体，机体的两端分别为增压端及膨胀端，在机体的增压端设置有增压机蜗壳，在机体的膨胀端设置有膨胀冷端蜗壳，在膨胀冷端蜗壳的外部包围有真空壳体，真空壳体与膨胀冷端蜗壳之间形成真空夹层，在机体中设置有转轴，转轴通过一对磁力轴承支承在机体中，转轴的一端伸入增压机蜗壳并安装有增压机叶轮，转轴的另一端伸入膨胀冷端蜗壳并安装有膨胀叶轮，在膨胀冷端蜗壳的进气口连接有进气管，进气管向外伸出真空壳体，在膨胀冷端蜗壳的出气口连接有出气管，出气管向外伸出真空壳体。

3、进一步地，前述的用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，其中：在位于膨胀冷端蜗壳的壳体侧壁中的转轴轴段设置有一段膨胀端密封齿，膨胀端密封齿与膨胀冷端蜗壳壳体侧壁之间形成膨胀端迷宫密封。

4、进一步地，前述的用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，其中：在位于增压机蜗壳的壳体侧壁中的转轴轴段设置有一段增压端密封齿，增压端密封齿与增压机蜗壳壳体侧壁之间形成增压端迷宫密封。

5、进一步地，前述的用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，其中：在底座上布置有控制柜。

6、通过上述技术方案的实施，本实用新型的有益效果是：

7、（1）采用磁力轴承支承转轴，既减少了机械功的损失，又实现无油的环境，减少了附属设备投资，减少了附属设备占地面积；并且磁力轴承在氢气环境中操作更简单，更安全可靠；

8、（2）采用撬装式结构，方便设备的集成及运输，膨胀机与液化冷箱之间的连接方式采用固定于膨胀机冷端蜗壳的真空壳体上，装配更方便；

9、（3）在膨胀冷端蜗壳的外部形成真空夹层，减少了热对流、热传导及热辐射，避免通入膨胀冷端蜗壳的冷气（零下200℃）不会受到外界环境温度的影响，减少了冷量损失，降低了能耗。

技术特征：

1.用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，其特征在于：包括底座，在底座上布置有至少一个增压透平膨胀机；所述增压透平膨胀机包括：机体，机体的两端分别为增压端及膨胀端，在机体的增压端设置有增压机蜗壳，在机体的膨胀端设置有膨胀冷端蜗壳，在膨胀冷端蜗壳的外部包围有真空壳体，真空壳体与膨胀冷端蜗壳之间形成真空夹层，在机体中设置有转轴，转轴通过一对磁力轴承支承在机体中，转轴的一端伸入增压机蜗壳并安装有增压机叶轮，转轴的另一端伸入膨胀冷端蜗壳并安装有膨胀叶轮，在膨胀冷端蜗壳的进气口连接有进气管，进气管向外伸出真空壳体，在膨胀冷端蜗壳的出气口连接有出气管，出气管向外伸出真空壳体。

2.根据权利要求1所述的用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，其特征在于：在位于膨胀冷端蜗壳的壳体侧壁中的转轴轴段设置有一段膨胀端密封齿，膨胀端密封齿与膨胀冷端蜗壳壳体侧壁之间形成膨胀端迷宫密封。

3.根据权利要求1所述的用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，其特征在于：在位于增压机蜗壳的壳体侧壁中的转轴轴段设置有一段增压端密封齿，增压端密封齿与增压机蜗壳壳体侧壁之间形成增压端迷宫密封。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，其特征在于：在底座上布置有控制柜。

技术总结本技术公开了用于氢液化装置的撬装式纯氢气增压透平膨胀机，包括底座，在底座上布置有至少一个增压透平膨胀机；增压透平膨胀机包括：机体，在机体的增压端设置有增压机蜗壳，在机体的膨胀端设置有膨胀冷端蜗壳，在膨胀冷端蜗壳的外部包围有真空壳体，真空壳体与膨胀冷端蜗壳之间形成真空夹层，在机体中设置有转轴，转轴通过一对磁力轴承支承在机体中，转轴的一端伸入增压机蜗壳并安装有增压机叶轮，转轴的另一端伸入膨胀冷端蜗壳并安装有膨胀叶轮，在膨胀冷端蜗壳的进气口连接有进气管，进气管向外伸出真空壳体，在膨胀冷端蜗壳的出气口连接有出气管，出气管向外伸出真空壳体。本技术具有能耗低且易于装配的优点。技术研发人员：赵爱德,范潇,崔聪,蔡源廷,张国华,孙吉来受保护的技术使用者：齐鲁氢能（山东）发展有限公司技术研发日：20231128技术公布日：2024/6/26