透平膨胀机采用风机制动、发电机制动和增压机制动各有什么优缺点?--空分视界


透平膨胀机采用风机制动、发电机制动和增压机制动各有什么优缺点?
答：气体通过膨胀机膨胀对外做功，必须有制动器消耗这部分功。否则膨胀机的转速将失去控制，造成飞车事故。膨胀机带动的风机或发电机就是起吸收和消耗膨胀机所发出的功率的作用。
风机制动的优点是风机叶轮可以直接装在膨胀机轴的一端，设备简单，机组紧凑，体积小，制造容易，造价低，维护工作最小，操作方便。其缺点是膨胀机发出的功率全部浪费掉，同时，风机会产生很大的噪声，需要有专门的隔离室，排气口也需加消音器。
发电机制动的优点是膨胀机发出的功率可以回收，转变成电能可向电网送电。从而降低空分设备的电耗，使运行费用降低。此外，电机制动的噪声也小。其缺点是需要一套发电机
设备。同时，由于膨胀机的转速大大超过发电机的转速(发电机转速最高为3000r/min)，必须有一套精密度较高的减速器，所以造价较高。此外，当电网发生故障时，膨胀机突然被卸除制动负载，容易发生因超速而使机件破坏的现象。
从投资和运转经济性两方面综合考虑，一般来说，对功率较大的透平膨胀机，为了提高设备运转的经济性，应采用功率回收的方式。有的国家在15kw以上就开始使用发电机回收功率；有的要大于100kw才开始回收。
随着空分设计和制造技术的发展，目前采用增压机(增压透平压缩机)吸收膨胀机功率的工艺流程用的越来越普遍。增压机的叶轮装在膨胀机轴的另一端，膨胀空气对膨胀机叶轮做功使之转动，增压机的叶轮也同速转动，并将进膨胀机前的膨胀气体增压后再引入膨胀机的工作轮。这样就将透平膨胀机的功回收给膨胀工质本身，提高了膨胀工质进膨胀机的入口压力，从而增加了膨胀机的单位工质制冷量，减少进上塔的膨胀空气量，有利于提高氧的提取率。这种制动方式是目前比较先进的制动方式，正在广泛地推广使用。
我国目前在6000m³/h容量以上的空分设备上基本都采用了能量回收的制动方式。

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