本發(fā)明屬于動力工程機械領域，具體涉及一種懸臂單轉子結構的高爐煤氣余壓回收透平機。

背景技術：

高爐爐頂煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置(簡稱TRT)，是一種通過將高爐在冶煉過程中產生的高壓煤氣導入一臺透平膨脹機做功，使高爐煤氣的余壓余熱能量轉化為機械能，驅動發(fā)電機發(fā)電，進行能量回收的一種節(jié)能裝置。

目前應用的高爐煤氣余壓回收透平機是整個機組的核心裝置。其轉子在結構上一般采用2支點非懸臂剛性支撐結構。其主要優(yōu)點是剛性好、結構穩(wěn)定、運行平穩(wěn)、對軸承的工作有利；缺點是重量重、成本高、維護復雜、效率低。非懸臂剛性支撐的轉子支撐在2個支點中間，為了合理地布置其間的輪盤和葉片等通道零組件，2個支點距離要求長，一般要求大于7m以上，增加了零件數(shù)量和成本；轉子長度長，重心不穩(wěn)；對外部的排氣管道安裝，需要增加支撐架等，造成安裝和支撐困難；轉子長度長，增加了機組的重量，增加了內部密封要求，降低了工作可靠性。實際工作中，透平機內部高溫、高壓煤氣的膨脹作用，使透平機排氣殼體自身發(fā)生較大變形，加之整個機組的振動作用，將直接影響透平機的安全、可靠、穩(wěn)定、長期工作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供了一種單轉子懸臂結構的高爐煤氣余壓回收透平機，結構簡單、穩(wěn)定性好、效率高、易于支撐、可靠性高的裝置。

本發(fā)明采用以下技術方案：

一種懸臂單轉子結構的高爐煤氣余壓回收透平機，包括進氣殼體組件1、可調靜葉組件2、排氣渦殼組件3、軸承座組件4和底座5；

所述底座5安裝在地基上，所述進氣殼體組件1、軸承座組件4和排氣渦殼組件3通過螺栓和定位銷釘安裝在底座5上；所述進氣殼體組件1的前法蘭與進氣管道法蘭8固定連接，確保煤氣進入透平機，所述進氣殼體組件1后法蘭與排氣渦殼組件3外安裝邊固定連接；

排氣渦殼組件3內安裝邊與軸承座組件4前安裝邊固定連接，排氣渦殼組件3上安裝邊與排氣管道9法蘭固定連接，確保煤氣流出透平機；

煤氣由進氣管道法蘭8進入到進氣殼體組件1，在可調靜葉組件中使煤氣通過膨脹降壓、降溫后，以較高的速度沖擊懸臂單轉子上的葉片，葉片在高速煤氣的沖擊下，提供一個反推力，煤氣的動能和壓力部分轉變?yōu)檗D子的機械能，最后壓力和溫度降低的煤氣進入排氣渦殼組件通道，由向上排氣的通道進入排氣管道。

進一步地，所述進氣殼體組件1的通道為收縮型，所述排氣渦殼組件3的通道為擴散型。

進一步地，在軸承座組件4內安裝有軸承6和轉子組件7，通過螺栓安裝在進氣殼體后部的可調靜葉組件2，和轉子組件7前部輪盤上安裝的轉子葉片，形成氣流通道，并完成能量的轉換。

進一步地，所述轉子組件7包括輪盤12、轉軸14，所述輪盤12和轉軸14通過長螺栓10和螺母11相連接，組成一個剛性組件。

進一步地，所述輪盤12和轉軸14上的通孔內部安裝有傳扭襯套15，以傳遞扭矩。

進一步地，所述輪盤12上的榫槽安裝轉子葉片13，并通過葉片鎖絲16固定。

進一步地，所述轉子組件7安裝在軸承座組件4內的軸承6上，形成懸臂單轉子組件。

一種懸臂單轉子結構的高爐煤氣余壓回收透平機的使用方法：首先煤氣由進氣管道法蘭8進入進氣殼體組件1通道，煤氣得到初步的加速，然后煤氣經(jīng)可調靜葉組件2進一步加速后，沖擊轉子組件7的轉子葉片13，最后煤氣進入排氣渦殼組件3通道，由向上排氣的通道經(jīng)排氣管道法蘭9進入排氣管道。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

本發(fā)明所述一種懸臂單轉子結構的高爐煤氣余壓回收透平機裝置采用的轉子組件7為懸臂單轉子組件，該組件結構簡單，工作效率高，與軸承6相互配合連接，減少了支撐結構、易于固定、方便維護，使得整個高爐煤氣余壓回收透平機裝置縮短了轉子的長度，降低了機組長度，提高了工作的穩(wěn)定性；轉子組件7采用單轉子結構減少了轉子的零件數(shù)目，減少了機組的重量，節(jié)約了成本，提高了生產的效益；單轉子懸臂結構較少了內部封嚴數(shù)量和轉子的結構，保證了運行的平穩(wěn)，提高了工作可靠性。

進一步的，進氣殼體組件1內部收縮型的進氣通道，用于提高煤氣的流動速度，排氣渦殼組件3內部擴散型的排氣通道，用于降低工作后煤氣的流動速度。可調靜葉組件2與轉子葉片13形成氣流通道，用于完成能量的轉換。輪盤12和轉軸14上的通孔內部安裝的傳扭襯套15，用于扭矩的傳遞。轉子葉片13通過葉片鎖絲16進行固定，有效的防止了轉子葉片13轉動時的位移和松動。

綜上所述，本發(fā)明一種懸臂單轉子結構的高爐煤氣余壓回收透平機裝置具有結構簡單、可以充分利用基礎設施，不用增加額外成本，將透平機裝置安裝原位，也就相應降低了成本，-穩(wěn)定性好、易于支撐、可靠性高的優(yōu)點。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明懸臂單轉子結構的高爐煤氣余壓回收透平機的主結構示意圖；

圖2為本發(fā)明轉子組件結構示意圖。

其中：1-進氣殼體組件，2-可調靜葉組件，3-排氣渦殼組件，4-軸承座組件，5-底座，6-軸承，7-轉子組件，8-進氣管道法蘭，9-排氣管道法蘭，10-長螺栓，11-螺母，12-輪盤，13-轉子葉片，14-轉軸，15-傳扭襯套，16-葉片鎖絲。

【具體實施方式】

下面參考附圖和實施例對本發(fā)明做進一步闡述。

請參考圖1所示，一種懸臂單轉子結構的高爐煤氣余壓回收透平機，包括進氣殼體組件1、可調靜葉組件2、排氣渦殼組件3、軸承座組件4和底座5；所述底座5通過地腳螺栓固定安裝在地基上，底座5上從左往右依次固定安裝有進氣殼體組件1、排氣渦殼組件3和軸承座組件4，其中進氣殼體組件1和排氣渦殼組件3通過螺栓固定在底座5上，軸承座組件4通過螺栓和定位銷釘安裝在底座5上；

所述軸承座組件4內安裝有軸承6和轉子組件7，所述轉子組件7為懸臂單轉子組件；所述可調靜葉組件2通過緊固件螺栓與進氣殼體組件1的后部連接。通過螺栓安裝在進氣殼體后部的可調靜葉組件2，和轉子組件7前部輪盤上安裝的轉子葉片，形成氣流通道，并完成能量的轉換。

所述進氣殼體組件1的通道為收縮型。

所述進氣殼體組件1的前法蘭通過緊固件螺栓連接有進氣管道法蘭8，確保煤氣能夠進入透平機。進氣殼體組件1的后法蘭通過緊固件螺栓與排氣渦殼組件3外安裝邊連接。進氣殼體組件1內部形成收縮的進氣通道，以提高煤氣的流動速度。

所述排氣渦殼組件3的通道為擴散型。

排氣渦殼組件3內安裝邊通過緊固件螺栓與軸承座組件4前安裝邊連接，排氣渦殼組件3上安裝邊通過緊固件螺栓連接有排氣管道法蘭9。排氣渦殼組件3上安裝邊與排氣管道9法蘭通過螺栓相連接，確保煤氣能夠流出透平機。排氣渦殼組件3內部形成擴散的排氣通道，以降低工作后煤氣的流動速度。

所述轉子組件7與軸承6相互配合連接。

請參考圖2所示，所述轉子組件7包括輪盤12、轉子葉片13、轉軸14，輪盤12通過緊固件長螺栓10和螺母11與轉軸14相連接，轉子葉片13安裝在輪盤12上的榫槽上。所述轉子葉片13通過葉片鎖絲16進行固定。所述輪盤12和轉軸14上的通孔內部安裝有傳扭襯套15。

一種懸臂單轉子結構的高爐煤氣余壓回收透平機的使用方法：首先煤氣由進氣管道法蘭8進入進氣殼體組件1通道，煤氣得到初步的加速，然后煤氣經(jīng)可調靜葉組件2進一步加速后，沖擊轉子組件7的轉子葉片13，最后煤氣進入排氣渦殼組件3通道，由向上排氣的通道經(jīng)排氣管道法蘭9進入排氣管道。

工作原理：煤氣由進氣管道法蘭8進入收縮型的進氣殼體組件1通道，使煤氣得到初步的加速。在可調靜葉組件2中使煤氣通過膨脹降壓、降溫，進一步加速后，以較高的速度沖擊轉子組件7的轉子葉片13。轉子組件7支撐在軸承6上，轉子葉片13在高速煤氣的沖擊下，提供一個反推力，煤氣的動能和壓力能部分轉變?yōu)檗D子的機械能。壓力和溫度降低的煤氣進入擴散型的排氣渦殼組件3通道，由向上排氣的通道經(jīng)排氣管道法蘭9進入排氣管道。

以上內容僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明權利要求書的保護范圍之內。