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增压透平膨胀机的性能有什么特点?
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答：增压透平膨胀机是膨胀机直接带动增压机，将输出的外功转换成气体的压力能，而增压的气体又供给膨胀机膨胀，如图74所示。增压机与膨胀机互为依存关系：它们具有相同的转速，相同的气量，相同的功率(膨胀机输出的功率全部传递给增压机)，增压机出口压力略高于膨胀机进口压力。因此，在二者的热力参数应互相匹配，膨胀机的单位制冷量(kJ/m3)等于增压机的单位功耗。同时，膨胀机的制冷量还要满足整个装置的冷量平衡。配6000m3/h空分设备的增压透平膨胀机的参数如表30所示。
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表30配6000m3/h空分设备的增压透平膨胀机的参数
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项目名称 |
膨胀机 |
增压机 |
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气量/m3·h-1 |
2880～4600 |
2880～4600 |
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进口压力/MPa |
0.935～0.954 |
0.652～0.662 |
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出口压力/MPa |
0.146～0.15 |
0.96～0.99 |
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压比 |
6.2～6.4 |
1.45～1.50 |
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进口温度/K |
165.6～173.3 |
290.0 |
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出口温度/K |
108.7～116.4 |
331.6～333 |
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等熵效率/% |
80.7～83.5 |
68.1～74.1 |
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对增压机来说，进口压力P1等于空压机的出口压力；而膨胀机的出口压力P4接近上塔压力。因此，膨胀机的压比P3/p4要比增压机的压比P2/P1大得多，它能产生较大的单位功。但是，增压机的效率比膨胀机要低，需要消耗较多的单位功；并且，膨胀机的进口温度低，也使膨胀机的单位焓降可减小一些。在设计时，对各种因素进行全面考虑，通过理论计算，使膨胀机输出功与增压机消耗功相匹配。
- 在允许的最高转数以下，改变转速n，不但使气量按比例变化，同时增压比也与转速的平方关系变化，在增压机所需功率减小的同时，也使膨胀机的制冷量减小，以维持输出、入功的平衡。根据需要，还可对膨胀机机前的进气进行调节，以减小输出功。
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