利用液體、氣體介質在成對螺桿間降溫、降壓膨脹推動主軸轉動的螺桿膨脹動力機技術，在上世紀七十年代被美國率先研制，並成功地用於地熱水汽水兩相全流60kW螺桿膨脹動力機，八十年代美國又試制成功1000kW地熱水螺桿膨脹發電機機；日本北海道大學也進行過氟裡昂汽液兩相全流螺桿膨脹動力機研制，1985年日本株式會社前川制作所研究成功用於工業鍋爐飽和蒸汽差壓發電的螺桿膨脹發電機機，其功率為102kW；我國八五計劃將螺桿膨脹動力機技術列為重點攻關項目，1990年研制出實用動力樣機，同年通過國傢建材工業局組織的驗收，現在建材、發電、化工行業得到利用。目前，我國制造的螺桿膨脹發電機單機功率可達1500kW。

2工作原理

如圖（一）所示流體介質進入螺桿齒槽A，推動陰陽兩螺桿向相反方向轉動，螺桿的轉動，使齒槽A旋轉到B、C、D的位置。隨著行程的加長，容積增大，介質流體降溫降壓閃蒸膨脹作功，然後從齒槽E排出，同時，主動陽轉子將功輸出。

螺桿膨脹動力機是回轉式容積膨脹機，在每一工作周期，流體介質依次進入若乾相同

的工作容積膨脹作功， 分析工作容積（基元    圖 （一）螺桿膨脹機工作原理

容積）的變化可知，螺桿膨脹動力機過程是由轉子及流體介質進口、排出口的設計參數決定的，即對於特定的機器，其膨脹比一定，當流體介質的進口壓力恒定則排出壓力一定。

3技術特點

螺桿膨脹動力機是利用流體在陰陽螺桿間膨脹作功, 故對陰陽螺桿加工精度要求極高（其嚙合間隙不得大於5絲），雖然如此,但該機的主要機械部件僅為一對螺桿和鑄鋼外殼，其結構形式還是非常簡單的。

與汽輪機比較,螺桿膨脹動力機有如下技術特點：

1)蒸汽在機內流速低，除機械泄漏外，無其它能量損失，機組內效率高達65%～75%，即使蒸汽參數或流量波動仍能維持較高的內

效率。圖（二）為每噸飽和蒸汽的發電功率  圖 （二）每噸飽和蒸汽的發電功率

曲線；

2)主動陽轉子的轉速可根據被拖動機械的要求設計，能達到直接驅動、平穩運轉、設備振動小、噪聲低的目的和效果；                             

3)螺桿粗大結實、機組轉速低（≤3000RPM），機組除軸承密封件易損外，無其它磨損件，安全可靠，使用壽命長；      

4)螺桿膨脹動力機起動力矩大，作為原動機可直接驅動風機、水泵、壓縮機，帶動發電機時能承受較大的沖擊荷載，可單機或並網運行；

5)因為螺桿與螺桿、螺桿與機殼的相對運行能限制污垢的生長，具有自清潔能力，為此機組對蒸汽的品質要求不高，特別適用於蒸汽壓力≥0.3MPa、溫度≤300℃、0.2MPa≤進出壓差≤1.0MPa的利用飽和蒸汽差壓發電的系統；

6)設備體積小，重量輕，安裝方便，土建工程量小；

7)采用微機電液調速及保安裝置，機組起動及帶負荷操作簡單，可實現全自動無人管理；

4應用范圍及方式

螺桿膨脹動力機可利用蒸汽、高溫熱水、汽液兩相流體等介質為動力，將熱能轉換為動力並驅動發電機、風機、水泵、球磨機等機械設備，能替代汽輪機、電動機。

在大中型銅冶煉廠，因熔煉及電解工藝過程需用壓力為0.8 MPa～0.15 MPa低壓飽和蒸汽作為熱源來保溫或加熱工藝介質，為此，除設有餘熱鍋爐外通常還需建較大規模的低壓工業鍋爐房。而鍋爐單機出力≥6t/h時，其額定工作壓力均≥1.27MPa，所以大中型銅冶煉廠的低壓工業鍋爐房鍋爐的額定工作壓力均≥1.27MPa。

表1為貴溪冶煉廠及金隆公司生產、生活用飽和蒸汽參數及消耗量表，其鍋爐房鍋爐額定工作壓力分別為1.27MPa和1.57MPa，從鍋爐房到用汽工段的蒸汽管網壓力損失約0.3 MPa左右。

 在我國各行業有數量較為龐大的生產廠傢，需要大量壓力較低的蒸汽熱源（一般為0.3—0.5MPa)進行生產，但企業實際工業鍋爐（或者供熱母管）的供氣壓力可達到0.8-1.0MPa或更高，通常需要減溫減壓閥或裝置來滿足生產工藝用汽要求，在減溫減壓過程中的能源浪費是很大的，而這種工藝現狀十分普遍。過去無奈的選擇減溫減壓閥，如今有替代品啦。用螺桿膨脹動力機代替減溫減壓閥的方案，既可以滿足下道工序對蒸汽壓力溫度的要求，也可以回收減溫減壓過程中的能源做功增加企業效益。螺桿膨脹動力機通過壓差溫差的熱能直接做功轉化為機械能，直接拖動負載工作或拖動發電機發電。

     幾點說明：

     1）.螺桿膨脹動力機屬高科技成熟產品 .

     2）.螺桿膨脹動力機的使用可享受國傢節能減排相關政策

     3) .搜索“減溫減壓閥是耗能大戶 替代品已開始快速普及”

    工程實例   

        某造紙廠從熱電分廠來的蒸汽，壓力1.0MPa（表壓)溫度250度，流量12.5t/h，造紙車間用汽壓   力 0.4MPa（表壓），原先中間有一減溫減壓裝置，實際工程利用這部分減溫減壓裝置的節流損失安裝一臺螺桿膨脹動力機機拖動造紙廠的350KW真空泵，達到節能降耗的經濟效果，具體指標如下：

              進口篜汽參數       ：  1.0MPa（表壓）250度

              出口篜汽參數       ：  0.4MPa（表壓）190度

              流量               ：  12.5t/h

              螺桿膨脹動力機型號：  SEPG300-400/3000

              真空泵電機功率     ：  350KW.h

              年節電量           ：  280萬 KW.h

              年效益（0.6元/kw.h)：  168萬

              預計投資回收期     ：  2年內

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