【国家标准(GB)】 空气分离设备术语 透平膨胀机

中华人民共和国国家标准
空气分离设备术语透平膨胀机
Terminology of afr separation plantExpansion turbine
1主题内容与适用范围
本标准规定「向心径-轴流式透平膨胀机的常用术语。GB 10606.5-89
本标准适用丁空气分离设备用向心径-轴流式透平影胀机。也适用于空气分离设备用向心径流式透平膨胀机。对于轴流式透平膨胀机及其他气体分离设备用透平膨胀机亦可参照使用。2分类
2.1 透平膨胀机expansion turbine(turbo-expander)通过旋转工作轮，使气体膨胀对外作功而产生冷量的机械。2.2冲动式透平膨胀机（冲击式透平膨胀机）impulseexpansion turbine反动度为零的透平膨胀机。
2.3反动式透平膨胀机（反作用式透平膨胀机，反击式透平膨胀机）reactionexpansionturbine反动度大于零的透平膨胀机。
2.4单级透平膨胀机single-stage cxpatsion turbine由一个导流器、工作轮及其他部件组成的透平膨胀机。2.5多级透平膨胀机multistage expanaion turbine包含两个和两个以上的导流器、丁作轮的透平膨胀机。2.6向心径流式透乎膨胀机radial-inflow expansion turbine气流从工作轮叶片流道的径向进入，径向流出的透平膨胀机。2.7向心径-轴流式透平膨胀机Tadial-axial-flow expansion turhine气流从工作轮叶片流道的径向进入、轴向流出的透平膨胀机。2.8
低底透平膨胀机 low pressure expansion turbine进口压力小于1.6MPa的透平膨胀机。2. 9中压透平膨胀机 medium pressure expansion turbine进压力大于或等于 1. 6 MPa 且小于 10. 0 MPa 的透平膨胀机。2. 10 高压透平膨胀机 high prcssure.cxpansion turbine进口压力大于或等于10.0MPaH小于25.0MPa的透平膨胀机。2.11增压机-透平膨胀机(增压透平膨胀机） hooster expansiot turbine带有增压机的透平膨胀机。
2.12气体轴承透平膨涨机gas-bearing expansion turbinc转子采用气体轴承支承的透平膨胀机。2.13风机制动brakeby hlower
中华人民共和国机械电子工业部1989-02-10批准1990-01-01实施
GB10606.5-89
利用风机消耗膨胀功，使膨胀机稳定运转的制动方法。2.14增压机制动（压缩机制动）brakebybooster(brakebycompressor）利用增压机回收膨胀功，使膨胀机稳定运转的制动方法。5电机制动brakebymotor
用电机回收膨胀功，使膨胀机稳定运转的制动方法。2. 16油制动oil brake
利用油制动器消耗膨胀功，使胀机稳定运转的制动方法。2.17 节流调节control bythrattling通过节流改变膨胀机进口压力，调节膨胀机制冷量的方法。2.18
喷嘴组调节副喷嘴调节，部分进气调节）control bynozzleblock通过关闭部分喷嘴调节膨胀机制冷量的方法。2.19转动喷噗调节（可调喷嘴调节）control by adjustable nozzle转动喷嘴环叶片角度，改变喷嘴流通面积，以调节胀机制冷量的方法。变高度喷嘴调节controlbychangingheightofnozzle2.20
改变喷嘴环叶片轴向有效高度，使喷嘴流通面积发生变化，以调节膨胀机制冷量的方法。2.21 水平剖分安装 horizantally split casing包容转子的外围零、部件的剖分，结合面通过转子轴线并处于水乎位置的安装方式。2垂直部分安装verticallysplitcasing222
包容转子的外围零、部件的剖分、结合面垂直转子轴线的安装方式。2.23弹卡结构cartridge clip
膨胀机转子与轴承等部件组成一个整体，与机身的结合方式采用插入式定位装置，适于沿转子轴线方向快速装拆的结构型式。
3性能
3.1标准流量（标态流量）normalflow(standardstateflaw）单位时间内流经膨胀机的气体容积，换算到标准状态。符号：Qa。3.2质量流量massflow
单位时间内流经膨胀机的气体质量。符号19。3.3容积流量volumeflow
单位时间内流经膨胀机的气体容积。符号193.4 进口压力 inlet pressureWww.bzxZ.net
气体进入膨胀机蜗壳时的绝对全压力。符号：加。注：当气体的速度和密度足够低时,可用绝对静压力代警绝对全压力。3.5喷出口压力（间压力）nozzleoutletpressure(clearancepressure）气体离开喷嘴时的绝对静压力。符号：P1。3.6工作轮出口压力impelleroutletpressure气体离开工作轮时的绝对静压力。符号：力3。3.7出口压力outletpressure
气体离开扩压器时的绝对全压力。符号：P3。注：当气体的速魔和密度足够低时，可用绝对静压力代替绝对全压力。3.8进口温度inlettemperature
气休进入膨胀机蜗壳时的温度。符号：T。。3.9工作轮进口温度（喷嘴出口温度）impeller inlettemperature（nozzleoutlettemperature）GB 10606.5—B9
气体进入工作轮时的温度。符号：T1。3.10工作轮出口温度impeller outlet temperature气体离开工作轮时的温度。符号：T。3.11出口温度outlet temperature气体离开膨胀机扩压器时的温度。符号：T.。3.12特性曲线characteristic curve表示膨胀机的效率、流量、反动度、速度比等主要参数之间关系的曲线，3.13无因次特性曲线non-dimensiunal characteristic curve用无因次参数表示的特性曲线。3.14级stage
个导流器和一个工作轮的组合。3.15比转数（或比速）specificrevolution（specificspeed）表示膨胀机特性的一个无因次量，它是转速与出口容积流量二次根的乘积除以等嫡降四分之三次方的商。符号;m(或)。
3.16比直径（或比径）specific diatmeter表示膨胀机特性的一个无因次量，它是工作轮外径与等摘焰降四次根的乘积除以出口容积流量二次根的商。符号：D（或a）
3. 17 膨胀比 expansion ratio出口压力与进口压力之比。符号：E。3. 18 压力比(压比) pressure ratio进口压力与出口压力之比。符号：1/s。3.19 级的膨胀比 stage expansian ratio工作轮出口绝对全压力与进口压力之比。符号：e,。3.20理想速度（等炳速度）idealspeed(theoreticalisentropicvelocity）级的等降全部转变为动能时气体所具有的速度。符号：C.。3.21速度比（特性比）speedratio工作轮外缘线速度与理想速度之比。符号：。3.22反动度（反作用度、反击度）degree of reaction在理想情况下工作轮的等嫡炜降与级的等摘降之比。符号：。3.23倒径比inverteddiameterratio对向心径流式工作轮：
工作轮叶片出口直径D，与工作轮外径D,之比(见图1)。对向心径-轴流式工作轮：
工作轮叶片出口截面几何平均直径D与工作轮外径D,之比（见图1)。GB 10606.5-89
α 向心径轴滤式
b向心径流式
图1透平膨胀机主要儿何尺寸代专及速度三角形示意图0-0,1-1,2-2,3 3—位置截面
3.24轮径比impellerdiameterratio倒径比之倒数。符号，。
3.25喷嘴喉部宽度throatwidthof nozzleG10606.5—89
喷嘴环两相邻叶片之间的最小距离（见图1)。符号：bm。3.26喷嘴轴向宽度axial width ofnozzle喷嘴叶片两端面间的距离（见图1）。符号：1.。3.27工作轮进口相对宽度relativewidthofimpelierinlet工作轮叶片进口轴向宽度与工作轮外径之比。3.28日
喷嘴速度系数nozzlespeedfactor喷嘴出口实际速度与理想速度之比。符号：中。3.29
工作轮速度系数impeller speed factor工作轮出口实际相对速度与理想相对速度之比。符号：少。3.30
喷嘴多变指数polytropeindexofnozzle描述喷嘴中气体多变膨胀过程(包括不可逆绝热膨胀）的物理量，它是绝热指数与喷嘴速度系数的函数。符号：n。
3.31工作轮进口相对速度角Ielative velocity自tglcofgasflawat impellerinlet工作轮进口相对速度与工作轮进口圆周速度的夹角（见图1）。符号：3。3.32 工作轮进口绝对速度角 absolute velocity angle of gas flow at impeller inlet工作轮进口绝对速度与工作轮进口圆周速度的夹角（见图1）。符号：4143.33工作轮出口绝对速度角absolutevelocityangleof gas[lowat impeller outlet工作轮出绝对速度与工作轮出口圆周速度反方向的夹角（见图1)。符号：α2。3.34 工作轮山口相对速度角relative velacity angle of gas flow at impeller outlet工作轮出口相对速度与该处上作轮圆周速度反方向的夹角（见图1）。符号：β：。3.35喷嘴叶片安装角seltingangle of nozzlevane由工作轮进口绝对速度角或喷嘴环叶参数确定的叶片位置角（见图·1）。符号：41%。3.36喷嘴气流偏转角deflectionangleofgasflowatnozzleoutlet超音速气流在叶片斜切口段继续膨胀引起的气流偏转角。符号：8。3.37
喷嘴出口气流角gasflowangleatnozzleotutlet喷嘴叶片安装角与喷嘴气流偏转角之和。符号：α1。3.38喷嘴出口气流速度gas flow velocity at nozzle outlet气流流出喷嘴时的绝对速度。符号：c1。3.39 工作轮进口绝对速度 absolute velocity of gas flow at impeller inlet工作轮进口处气流的绝对速度。符号：C1。3.40工作轮进口相对速度relativevelocity of gas flowat impellerinlel工作轮进口处气流相对于工作轮的速度，它等丁该处气流绝对速度失量减去该处工作轮圆周速度矢基（见图1)。符号：l。
3.41 工作轮进口圆周速度Peripheral velacityofinpellerinlet(tipspeed）工作轮进几处的切向速度，它的大小等于该处半径与工作轮转动角速度的乘积，它的方向为该处转动圆周的切线方向（见图1)。符号：1。3.42 工作轮出绝对速度 absolute velocity of gas flow at impeller uutlet工作轮出口处气流的绝对速度。符号：C。3.43工作轮出口相对速度relativevelocityofgasflowatimpelleroutlet工作轮出口处气流相对工作轮的速度。它等于该处气流绝对速度量减去工作轮出口圆周速度失量（见图1)。符号：wz。
3.44工作轮出圆周速度peripheral velocity of gas flow at impeller outlet对径流式工作轮：工作轮叶片出口处的切向速度（见图1）。符号：u2。GB10606.5—89
对径-轴流式工作轮，工作轮叶片出口儿何平均直径处的切向速度。符号：3. 45 喷嘴相对损失relative loss of nozzle喷嘴中的能量摄失与膨胀机级的等摘焙降之比。符号：专。。3.46工作轮相对损失telativelassof irmpeller工作轮中的能量损失与膨胀机级的等焙降之比。符号：t。3. 47 相对余速损失 relative residual speed loss工作轮出口处气流动能与膨胀机级的等熵焙降全部换算为动能之比。符号，，。3.48
相对轮盘摩擦损失: relative friction loss af itnpeller disk工作轮轮盘克服与气流的摩擦所消耗的能量与膨胀机级的等降之比，符号：专t。3.49相对泄漏损失relativeleakageloss闭式工作轮出口端外径处与壳体迷宫间的泄漏引起的能量失与膨胀机级的等摘焙降之比。符号.1。
』相对审流损失relative leakage loss at clearance半开式工作轮流道外缘与静止壁面之间的泄漏引起的能基损失与膨胀机级的等摘焙降之比。符号：。
3.51 相对跑冷损失relative cold logg由胀机构件与周画环境间的热传递引起的冷量损失与膨胀机产冷量之比。符号。。3.52
外泄漏损失exteralleakageloss通过轴封泄漏到外界的气量摄失。3通流部分的流动效率flow efficiency of expansion stage3.53
只计及喷嘴相对损失、工作轮相对摄失和相对余速损失时膨胀机级的效率。符号：。A等摘效率isentropicefficiency3.54
计及各种损失后，气体的实际降和理论降之比。符号：7。3.55产冷量（制冷量）refrigerating capacity单位时间内，气体通过膨胀机所产生的冷量。符号：Q。。3.56有效机械功率effectivemechanicalpower计及机械效率时膨胀机单位时间内输出的机械功。符号：P。3.57膨胀过程的H-S图expansion processontheH-Sdiagram在气体的H-5图上表示出某膨涨机的气体膨胀过程中各处气体状态的示意图（见图2)。4婆、部件
4.1 蜗壳 volute
实现对喷嘴环均勾配气的部件。4.2喷嘴环（导流器）nozzle ring(distributor）不做旋转运动的具有两个端壁的环形叶栅。4.3叶片vane
分隔气流通道，组成环形叶栅的单元零件。4.4转子rotor
由工作轮，主轴等零件组成的整个旋转部件。4.5工作轮impeller
将气流的能量转变为机械功以产生冷量的叶轮。4.6闭式T作轮closed impeller
环形叶栅两端分别有轮盘和轮薰的工作轮。H
GB 10606. 589
图 2 膨胀过程的 H-S 图
4.7半开式工作轮seni-opened impeller仅在环形叶栅一端有轮盘而无轮盖的工作轮。主轴main shaft
安装工作轮等旋转零件的轴状零件。4. 9风机轮impeller of blower安装在主轴上用来消耗膨胀功进行风机制动的叶轮。4.10增压轮impellerofbooster
安装在主轴上用来间收膨胀功压缩气体进行增压机制动的叶轮。4.11扩压器diffuser
用以回收工作轮出口气流动能，减少余速损失来增加膨胀机产冷量的部件。4. 12
中间体 intermediate body
连接蜗壳和轴承箱的部件。
4.13密封器sealer
阻止气体或油泄漏的部件。
风机蜗壳yolute of blower
汇集并导出风机轮压缩气体的部件。4.15增压机蜗壳voluteof baoster汇集并导出增压轮压缩气体的部件。4.16轴承箱(机身）bearing boxGB 10606. 5—89
安装轴承井支承膨胀机转子的部件。4.17减速箱（齿轮箱）reducercasing（gearbox）膨胀机与制动电机间的变速装置。4.18轴承bearing
支承转子并确定其相对于其他零件转动位置的部件。4.19分轴承split hearing
具有水平中分面的轴承。
4.20整体轴承integral bearing不具有中分面的轴承。
4.21气体轴承gas-bearing
用气体作润滑剂的轴承，工作时轴承中相对滑动的两个精加工表面被气膜所隔开而互不接触或呈感浮状态。
气体静压轴承aerostaticbeariag4-22
由轴承外部的气源不断地将具有一定压力的气体通过进气孔进入轴承间隙，拾起运动件以建立承载气膜的气体轴承。
4.23气体动压轴承aerodynarnicbearing由运动件在运转时轴承间隙内的气体自动形成流体动力气膜而产生承载能力的气体轴承4.24制动电机brake motor
回收胀功并将电能输人电网的电机。4.25联轴器coupling
用来联结主轴、减速箱轴、电机轴并便之一同回转的部件。供油装鹭（油路系统）vilsupplyunit(oilpipingsystem）4.26
向轴承箱、减速箱内各摩擦面提供润滑油的一系列部件。4.27
油冷却器oilcooler
冷却润滑油的热交换器。
3主油泵mainoilpump
澎胀机在正常运转时所使用的循环油泵。9辅助油泵subsidiaryoilpump
膨胀机在起动、停车阶段或非常情况时所使用的循环油泵。油过滤器oil-filter
滤除润滑油中机械杂质的部件。4.31压油容器（压力油箱）Pressureoiltank利用压缩气体压力供油的容器。附加说明：
本标准由杭州制氧机研究所归口并负责起草。自本标雅实施之口起，原JB2946.5—81《空分设备名词术语透平膨胀机》作废。
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