一种硝酸尾气余压回收设备的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明属于余压回收技术领域，涉及一种硝酸尾气余压回收设备。
【【背景技术】】
[0002]当前，面对世界能源形势的紧张情况，国内外一直在研究可替代的新型能源，同时也在节能减排过程中，对能量进行回收利用。2012年，国务院正式印发了《节能减排“十二五”规划》，特别明确了 “十二五”节能减排的重点工程，余压利用在节能改造工程中被重点提及。所谓余压余热回收是指企业在生产过程中释放出来多余的副产热能、压差能，这些副产热能、压差能在一定的经济技术条件下可以回收利用。余热余压回收利用主要来自高温气体、液体、固体的热能和化学反应产生的热能，余压余热回收主要应用在钢铁、煤炭、建材、化工、纺织、冶金等行业。
[0003]由于余压余热回收一次性投资较高，目前部分企业余热利用工程还未得到充分发展，尤其是中小型企业，但随着能源价格的节节升高，余热余压利用装置的投资回报逐渐被市场以及企业认可，所以市场开拓空间比较大。应用本设备可以减少企业前期投资并在后期获得持续的收益。
[0004]目前还没有一套完善的用于硝酸尾气余压回收并将能源加以利用的设备。
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【发明内容】
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[0005]本发明目的在于提供一种硝酸尾气余压回收设备，将硝酸生产过程中产生的硝酸尾气余能进行回收，用以压缩一氧化氮气体。
[0006]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0007]—种硝酸尾气余压回收设备，包括依次连接的NO压缩端、中间体和硝酸尾气透平端;主轴安装在中间体中且贯穿NO压缩端和硝酸尾气透平端;所述硝酸尾气透平端包括排气口、膨胀端蜗壳、膨胀端静叶环以及安装在主轴上的膨胀端动叶轮;硝酸尾气通过管路进入硝酸尾气透平端，依次经膨胀端蜗壳、膨胀端静叶环进行加压加速后进入膨胀端动叶轮推动其旋转，从而带动主轴旋转，最后硝酸尾气通过排气口排出；所述NO压缩端包括进气口、压缩端蜗壳、压缩端导叶环和安装在主轴上的压缩端动叶轮;NO气体从进气口进入NO压缩端，由主轴带动压缩端动叶轮旋转压缩后，经压缩端导叶环导出至压缩端蜗壳汇聚后流出至管道;所述中间体包括中间外壳和浮环轴承，主轴通过浮环轴承安装在中间体中。
[0008]进一步，所述硝酸尾气透平端、NO压缩端和中间体采用一体化结构。
[0009]进一步，所述主轴上的浮环轴承与NO压缩端之间，浮环轴承与硝酸尾气透平端均设置有碳环密封。
[0010]进一步，所述膨胀端动叶轮上设置有膨胀端叶轮密封，压缩端动叶轮上设置有压缩端叶轮密封，膨胀端叶轮密封和压缩端动叶轮上设置有压缩端叶轮密封与其分别对应叶轮之间的间隙可调。
[0011 ]进一步，所述硝酸尾气透平端采用向心式透平，NO压缩端采用离心式压缩机结构。
[0012]进一步，所述硝酸尾气透平端的排气口为逐渐放大的锥形结构，所述NO压缩端的进气口为逐渐缩小的锥形结构。
[0013]进一步，所述膨胀端静叶环，膨胀端动叶轮和压缩端动叶轮采用了钛合金制成。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0015]本发明提供一套尾气余压回收设备，能回收排气的压能，实现某种气体的压缩。结合余压回收方案所实施的具体场合优化流程，提高该系统在内的能源转化效率。本发明提供的硝酸尾气余压回收设备属一体化风机，用向心式透平膨胀机回收硝酸尾气的余能，直接驱动氧化氮压缩机，节能降耗。该系统也可用在大、中型内燃发动机尾气的余压余热的回收，给发动机供应压力空气；用在任意余压回收并需要提高某种气体压力的领域，例如天然气气田回收天然气压能，提升边缘井口天然气的压能，可能产生的年经济效益约150亿。
[0016]本发明提供的硝酸尾气余压回收设备，能够将硝酸尾气中可利用的能量进行有效地回收转化，硝酸尾气中的余能通过膨胀端回收，即硝酸尾气通过膨胀叶轮做功，其压能转换为机械能，带动压缩端叶轮对一氧化氮气体加压，可以回收硝酸生产中产生的硝酸尾气余能，并对工艺气体进行压缩，具有显著的经济效益和社会效益。
[0017]进一步，本发明利用的硝酸尾气是一种含有氮氧化物的气体，因其具有一定腐蚀性，所以整个机组设计时采用不锈钢等耐腐蚀材料，尤其膨胀端静叶环，膨胀端动叶轮和压缩端动叶轮采用了钛合金制成，钛合金具有强度高、密度小、耐腐蚀的特点，非常适合用这种场合。
[0018]进一步，主轴上的浮环轴承与NO压缩端之间，浮环轴承与硝酸尾气透平端均设置有碳环密封，采用多种密封方式保证气体无泄漏，而且本设备具有简单、可靠、经济的特点。
【【附图说明】】
[0019]图1为硝酸尾气余压回收设备NO压缩机组总示意图；
[0020]图2为硝酸尾气余压回收设备膨胀端示意图；
[0021 ]图3是硝酸尾气余压回收设备压缩端示意图；
[0022]图4是硝酸尾气余压回收设备中间体示意图；
[0023]图5是本发明的设备工艺流程图；
[0024]图中:1-NO压缩端;2-中间体;3-硝酸尾气透平端;4_膨胀端蜗壳;5_膨胀端叶轮密封;6-膨胀端动叶轮;7-膨胀端静叶环;8-排气口 ； 9-压缩端蜗壳；10-压缩端导叶环；11-压缩端动叶轮；12-压缩端叶轮密封；13-进气口； 14-碳环密封；15-主轴；16-中间外壳；17-浮环轴承。
【【具体实施方式】】
[0025]下面结合设备对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0026]参见图1-4所示，本发明提供硝酸尾气余压回收设备，包括硝酸尾气透平端3、N0压缩端I和中间体2;主轴15安装在中间体2中且贯穿NO压缩端I和硝酸尾气透平端3;硝酸尾气透平端3、N0压缩端I和中间体采用一体化的结构，将三者连接为一体，减小设备尺寸与重量。
[0027]如图2所示，所述的硝酸尾气透平端包括膨胀端蜗壳4、膨胀端叶轮密封5、膨胀端动叶轮6、膨胀端静叶环7以及排气口8;膨胀端动叶轮6安装在主轴15上。
[0028]如图3所示，NO压缩端包含压缩端蜗壳9、压缩端导叶环10、压缩端动叶轮11、压缩端叶轮密封12和进气口 13，压缩端动叶轮11安装在主轴15上。
[0029 ] 如图4所示，所述中间体包括碳环密封14、主轴15、中间外壳16和浮环轴承17