3D模擬軸流壓縮機工作原理Man-Turbo曼透平
透平膨脹機的工作原理
透平膨脹機是空氣分離裝置、天然氣/石油氣液化分離裝置，以及低溫粉碎等設備獲取冷量所必需的關鍵部機，是保證整套裝置穩定運行的心臟。其主要原理是利用有一定壓力的氣體在透平膨脹機蝸殼內進行絕熱膨脹對外做功而消耗氣體本身的內能，從而使氣體自身強烈地冷卻而達到制冷的目的。透平膨脹機輸出的能量可以由同軸的增壓機、壓縮機、泵類以及發電機回收，或者被制動風機、油等消耗。透平膨脹機按照結構不同可以分為軸流式和徑流式。但是除了大流量、大功率以及高溫條件下的膨脹機采用軸流式之外，絕大多數透平膨脹機采用向心徑流式。
透平膨脹機技術的發展
1898年英國人勞德.雷利首先提出應用透平膨脹機的設想，1930年德國人林德第一次應用單級透平膨脹機獲得成功，上世紀60年代，美、德、蘇等國又相應發展了小型高速、大膨脹比、高壓大功率等多種用途的透平膨脹機。70年代的能源危機促進了透平膨脹機在能量回收方面的應用。
目前，我國石油、化工、冶金、空分等行業所用的透平膨脹機大部分從國外進口。特別是應用于石化、天然氣領域的低溫膨脹機，如液化石油氣（LPG）、液化天然氣（LNG）等工藝流程的膨脹機基本完全進口，大型空分用制冷膨脹機也主要為國外廠商壟斷。近年來，國內各透平機械制造商也在透平膨脹機領域加大研發力度，并且已取得了部分成績。
國外膨脹機制造商在工藝流程的匹配、特殊材料的選用、制造工藝、葉片的設計試驗、轉子穩定性分析等關鍵技術方面一直沒有停止過進步和發展。特別是CFD等粘性流場分析軟件和ANSYS有限元分析軟件的迅速發展更是為透平膨脹機研究、設計、制造提供了強有力的技術基礎。
透平膨脹機的應用
透平膨脹機首先應用于空氣分離工業，而后在1960年又被用于天然氣工業。現在，透平膨脹機已不僅用于空氣分離、天然氣液化、乙烯冷箱、氫氦液化等低溫裝置中制取各種溫度等級的低溫冷量，在國外還已廣泛應用于余壓、廢熱的能量回收，如：
1. 天然氣管道壓差發電
2. 天然氣液化及儲存
3. LNG冷能發電與冷能的綜合利用
4. 合成氨尾氣的液化提取
5. 工業低溫余熱發電
6. 地熱、海洋能、太陽能光熱發電。
最后，附上2分鐘的透平膨脹機視頻
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