专利名称：螺杆膨胀机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺杆膨胀机系统。
背景技术：
如专利文献I所示，已知有用供油式的螺杆膨胀机(螺杆涡轮机)驱动发电机的螺杆膨胀机系统。如图6所示，在该螺杆膨胀机系统100中，具备将螺杆膨胀机101的螺杆转子102的转子轴103与发电机104连结的发电装置主体105、油分离箱106、冷凝器107、动作介质用泵108、蒸发器109、常用油箱110、油箱111、以及油用泵112。螺杆膨胀机101用螺杆转子102使通过动 作介质入口 113送入的动作介质膨胀，从动作介质出口 114排出。此外，在螺杆膨胀机101中，从油入口 115将油向支承转子轴103的轴承116供给，从与油出ロ 117连通的动作介质出ロ 114将油排出，并且从与动作介质入口 113连通的油入口 120向螺杆转子102的外周面供给油，从动作介质出口 114将油排出。从动作介质出口 114排出的动作介质及油成为混合物被向油分离箱106输送。在油分离箱106中，将混合物分离为油和动作介质。由油分离箱106分离后的动作介质在冷凝器107中液化，由动作介质用泵108向蒸发器109输送。动作介质通过蒸发器109蒸发,被向螺杆膨胀机101的动作介质入口 113输送。此外，从油分离箱106的油排出ロ 118向油箱111输送油。通过油用泵112将油从油箱111经过螺杆膨胀机101的油入口 115、120向轴承116及螺杆转子102的外周面输送。此外，在螺杆膨胀机系统100中，在从油分离箱106的入口的上游侧分支连接以使其与油排出ロ 118的下游侧合流的油供给线路119中夹设有常用油箱110，根据油分离箱106的入口的上游侧与油排出ロ 118的下游侧的压カ差从常用油箱110向油箱111补给油。但是，螺杆膨胀机101的油出口 117与油入口 115、120相比为低压，所以为了从作为油出口 117的下游的油箱111向螺杆膨胀机101供给油而需要油用泵112。此外，油分离箱106的大小取决于气体的流速、或者体积流量(例如，与气体的流速或体积流量大致成比例)。如上所述，螺杆膨胀机101的动作介质出口 114与动作介质入口 113相比是低压，流入到油分离箱106中的气体的体积流量变多，所以需要使油分离箱106的大小变大，有作为螺杆膨胀机系统100而大型化的问题。专利文献I :特开平11 — 101106号公报。
发明内容
本发明的课题是提供一种能够不设置油泵等油供给机构而向螺杆膨胀机供给油、能够使装置小型化的螺杆膨胀机系统。作为用来解决上述课题的机构，本发明的螺杆膨胀机系统，具备螺杆膨胀机，具有由相互咬合的螺杆转子形成、使动作介质膨胀的膨胀空间、与上述膨胀空间连通的动作介质入口及动作介质出口、支承上述螺杆转子的转子轴的轴承、向上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方供给油的油入口、从上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方将油排出的油出ロ ；主体出ロ侧线路，与上述动作介质出ロ及上述油出口连接，将来自上述动作介质出ロ的动作介质和来自上述油出ロ的油输送；冷凝器，夹设在上述主体出ロ侧线路中；泵，与上述主体出口侧线路连接，将由上述主体出口侧线路输送的动作介质与油的混合物压送；蒸发器，使由上述泵压送来的混合物中的动作介质蒸发；将来自上述蒸发器的动作介质向上述动作介质入口循环供给，并且将来自上述蒸发器的油向上述油入口循环供给；在该螺杆膨胀机系统中，在上述蒸发器与上述螺杆膨胀机之间夹设有油分离箱，所述油分离箱将混合物分离为动作介质和油、具有收容分离出的动作介质的动作介质收容部和收容分离后的油的油收容部；将上述油分离箱的油收容部与上述螺杆膨胀机的油入口连接。根据该结构，动作介质被供给到动作介质入口中，在螺杆转子的膨胀空间中膨胀后，变为比动作介质入ロ的动作介质低压，从动作介质出ロ排出。被从动作介质出ロ排出、由主体出ロ侧线路输送的动作介质在通过冷凝器冷凝后，被泵向蒸发器压送。由蒸发器使动作介质蒸发。由于被泵升压，所以油分离箱的内部的压カ变得比动作介质出口高。油入 ロ的油被向螺杆转子的内部供给、向油出ロ流动。油出口的油成为与动作介质出口的动作介质的混合物，被主体出ロ侧线路输送、通过冷凝器向泵输送。混合物被泵通过蒸发器向油分离箱压送。在油分离箱中，分离为动作介质和油，动作介质被收容到动作介质收容部中，油被收容到油收容部中。油分离箱的油收容部的油在压カ差作用下向油入口流动。优选的是，上述油入口由与上述轴承连通的第I油入口和与上述膨胀空间连通的第2油入口构成；在上述油分离箱的动作介质收容部与上述螺杆膨胀机的动作介质入口之间夹设有调节上游侧的压カ和下游侧的压カ的压カ调节机构。根据该结构，油分离箱的内部被泵压送来自动作介质出口的混合物，所以与动作介质出口相比压カ变高。油分离箱的油收容部与螺杆膨胀机的第I油入口及第2油入口连接。第I油入口经由轴承与油出口连通。油出口与动作介质出口连通。由于在油分离箱的油收容部与油出口之间有压力差，所以油从油分离箱的油收容部向油出口侧流动。因而，能够不设置油泵等油供给机构而从油分离箱向支承螺杆转子的转子轴的轴承供给油。此外，通过压カ调节机构调节上游侧的压力和下游侧的压力，以使压力调节机构的上游侧的压カ成为比下游侧的压カ大的值。由于压カ调节机构的上游侧与油箱连通，所以油分离箱的压カ成为与压力调节机构的上游侧的压カ大致相同的值。由于压カ调节机构的下游侧经由动作介质入口与第I油入口连通，所以第I油入口的压カ为与压カ调节机构的下游侧的压カ大致相同的值。由于在油分离箱的油收容部与第I油入口之间有压力差，所以油从油分离箱的油收容部向第I油入口侧流动。因而，能够不设置油泵等油供给机构而从与第I油入口连通的动作介质入口向膨胀空间从油分离箱供给油。优选的是，上述油入口与上述轴承连通。根据该结构，油分离箱的内部由于被泵压送来自动作介质出口的混合物，所以与动作介质出口相比压カ变高。油分离箱的油收容部与螺杆膨胀机的油入口连接。油入口经由轴承与油出ロ连通。油出口与动作介质出ロ连通。由于在油分离箱的油收容部与油出口之间有压力差，所以油从油分离箱的油收容部向油出ロ侧流动。因而，能够不设置油泵等油供给机构从油分离箱向支承螺杆转子的转子轴的轴承供给油。优选的是，上述油入ロ与上述膨胀空间连通，在上述油分离箱的动作介质收容部与上述螺杆膨胀机的动作介质入口之间夹设有调节上游侧的压カ和下游侧的压カ的压カ调节机构。根据该结构，通过压カ调节机构调节上游侧的压カ和下游侧的压カ以使压カ调节机构的上游侧的压カ成为比下游侧的压カ大的值。由于压カ调节机构的上游侧与油箱连通，所以油分离箱的压カ成为与压力调节机构的上游侧的压カ大致相同的值。由于压カ调节机构的下游侧经由动作介质入口与油入口连通，所以油入口的压カ成为与压カ调节机构的下游侧的压カ大致相同的值。由于在油分离箱的油收容部与油入口之间有压力差，所以油从油分离箱的油收容部向油入口侧流动。因而，能够不设置油泵等油供给机构而从与油入口连通的动作介质入口向膨胀空间从油分离箱供给油。
优选的是，设有对从上述冷凝器向上述蒸发器侧输送的上述混合物与从上述油分离箱通过上述油入口向上述轴承供给的油进行热交换的热交換器。根据该结构，从冷凝器向蒸发器侧输送的混合物与从油分离箱向油入口侧输送的油通过热交換器热交換。即，被蒸发器加热、通过油分离箱向油入口侧输送的油相对于从冷凝器向蒸发器侧输送的混合物相对地为高温，所以被从冷凝器向蒸发器侧输送的混合物冷却。因而，通过利用装置内部的动作介质及油的混合物的简单的结构，能够将向油入口供给的油冷却。由此，能够适当地维持向轴承供给的油的粘度，进而能够维持轴承的充分的润滑。优选的是，在上述泵与上述蒸发器之间设有分支部，将该分支部与和上述螺杆转子的膨胀空间连通的上述油入口连接。根据该结构，将由泵压送的混合物向蒸发器压送，并且通过分支部向与螺杆转子的膨胀空间连通的油入口压送。由此，能够不设置油泵等油供给机构而将构成混合物的油通过油入ロ向螺杆膨胀机的膨胀空间供给。优选的是，在上述蒸发器的上游侧，设有将由上述泵压送来的混合物加热的预热器；并且，设有气液分离器，所述气液分离器将来自生产井的含有气体及液体的混合物分离为气体和液体，具有收容上述气体的气体收容部和位于该气体收容部的下方而收容上述液体的液体收容部；从上述气液分离器的气体收容部将气体向上述蒸发器送气，通过在上述蒸发器中与上述气体进行热交换使上述混合物蒸发，使来自上述蒸发器的气体、液体或气液混合物与来自上述气液分离器的液体收容部的液体合流井向上述预热器输送，由上述预热器将上述合流后的液体或者气液混合物与由上述泵压送的混合物热交换后，从上述预热器将气液混合物向还元井送出。根据该结构，在由气液分离器将来自生产井的气体及液体分离后，将相对是低温的液体向预热器输送，将向蒸发器输送的混合物加热。将相对是高温的气体向蒸发器送气，将由泵压送、由预热器加热的混合物用蒸发器蒸发。被向蒸发器输送的混合物由于被预热器预先加热而升温，所以在蒸发器中能够更可靠地蒸发。优选的是，设有返回流路，所述返回流路连接在上述主体出口侧线路和与上述泵的出口连接的泵出口侧线路上、夹设有开闭阀。根据该结构，通过将返回流路的开闭阀开阀，使由泵压送的泵出口侧线路的混合物向主体出口侧线路返回。这样，在从泵出口侧线路供给的动作介质的供给量是过剩的情况下，能够纠正该供给量。根据本发明，通过在泵的下游设置油分离箱，能够将来自动作介质出口的混合物通过泵升压而向油分离箱输送。通过油分离箱的内部与螺杆膨胀机的油入口之间的压力差，能够不在螺杆膨胀机的油入口中设置油泵等油的供给机构而供给油。此外，通过在泵的下游设置油分离箱，与设在主体出口侧线路中的情况相比不大型化就可以，所以能够使装置小型化。此外，在不仅向轴承、而向轴承及螺杆转子的膨胀空间的两者供给油的情况下，通过向螺杆转子的膨胀空间供给作为密封材的油，不易发生在膨胀空间内部的动作介质的泄漏，能够抑制因该泄漏造成的动作介质的不必要的压カ的下降，所以能够减轻动カ的损失。
图I是本发明的第I实施方式的螺杆膨胀机系统的概略图。图2是本发明的第2实施方式的螺杆膨胀机系统的概略图。图3是本发明的第3实施方式的螺杆膨胀机系统的概略图。图4是本发明的第4实施方式的螺杆膨胀机系统的概略图。图5是本发明的第5实施方式的螺杆膨胀机系统的概略图。图6是以往的螺杆膨胀机系统的概略图。
具体实施例方式以下，按照
本发明的实施方式。图I表示本发明的第I实施方式的螺杆膨胀机系统10。该螺杆膨胀机系统10具备螺杆膨胀机11、冷凝器13、泵14、蒸发器15、以及油分离箱16。螺杆膨胀机11具备相互咬合的阴阳ー对的螺杆转子17。在图I中，仅表示了可旋转地收容在壳体18的内部的阴阳ー对的螺杆转子17中的、与发电机12连接的一侧的螺杆转子17。在螺杆转子17中，设有向旋转轴方向的两侧延伸的转子轴19。发电机12侧的转子轴19将壳体18的发电机12侧的面贯通而向外侧突出。螺杆转子17的两侧的转子轴19、19分别受轴承20、20支承。在螺杆膨胀机11中，由阴阳ー对的螺杆转子17和收容该螺杆转子17的壳体18形成使动作介质膨胀的膨胀空间。本实施方式的动作介质是HCFC(氢氯氟烃)。在动作介质中混入有涡轮机油等油。在螺杆膨胀机11上，设有与该膨胀空间连通的动作介质入口 21和动作介质出ロ 22。另外，在膨胀空间中，在螺杆转子17旋转、使动作介质膨胀的过程中还形成有不直接连通到动作介质入口 21和动作介质出ロ 22的空间，但这里为了简单，记载为动作介质入口 21和动作介质出口 22与膨胀空间连通。在螺杆膨胀机11上，分别设有与各轴承20、20连通、向轴承20供油的第I油入口 23、23。在螺杆膨胀机11上，设有向动作介质入口 21开ロ、向转子外周面、进而向膨胀空间供油的第2油入ロ 24。在螺杆膨胀机11中，与动作介质入口 21的压カ相比，动作介质出ロ 22的压カ更低，所以在避免性能下降这一点上，第2油入口 24优选的是设在动作介质入口 21中。第2油入口 24如上所述，由于向动作介质入口 21开ロ，所以也可以说与膨胀空间连通。在螺杆膨胀机11上，分别设有从各轴承20、20将油排出的第I油出口 25、25。第I油出口 25、25向动作介质出ロ 22开ロ设置。将来自螺杆膨胀机11的转子外周面进而是膨胀空间的油排出的第2油出口 26与动作介质出ロ 22是相同的。发电机12是利用电磁感应、通过转子(未图示)与定子(未图示)的相互作用得到电能的装置。发电机12的转子轴经由未图示的增减速机械(齿轮机构)或联接器与将螺杆膨 胀机11的壳体18贯通而向外侧突出的转子轴19连接。发电机12通过螺杆膨胀机11的转子轴19旋转驱动，将机械能变换为电能。螺杆膨胀机11和发电机12构成发电单元G。在螺杆膨胀机11的动作介质出ロ 22上连接着主体出ロ侧线路27。在主体出ロ侧线路27中夹设有使气体液化的冷凝器13。
冷凝器13的出口与泵14的入口连接。泵14将通过主体出ロ侧线路27输送的动作介质与油的混合物压送。泵14的出口与将由泵14压送的混合物中的动作介质蒸发而使其气化的蒸发器15连接。在蒸发器15的下游，设有将动作介质与油的混合物分离为动作介质和油的油分尚箱16。蒸发器15的出口与油分尚箱16在油分尚箱16的上方部分处连接。油分尚箱16具备收容分离后的动作介质的动作介质收容部28和收容分离后的油的油收容部29。在本实施方式中，动作介质收容部28是油分离箱16内部的上方部分，油收容部29是比动作介质收容部28靠下方的部分。油分离箱16也可以采用形成旋绕流而将油离心分离的类型的结构、用零件将油捕捉的结构等其他类型的结构。油分离箱16的动作介质收容部28通过动作介质供给流路30与螺杆膨胀机11的 动作介质入口 21连接。在动作介质供给流路30中，夹设有调节上游侧(油分离箱16侧)的压カ和下游侧(动作介质入口 21侧)的压カ的节流机构(压カ调节机构)31。调节节流机构31，以使得如果设节流机构31的上游侧的压カ为Psl、下游侧的压カ为Ps2，则为Psl>Ps2。油分离箱16的油收容部29通过轴承用油供给流路32与第I油入口 23、23连接。在轴承用油供给流路32中也可以夹设止回阀等阀。此外，油分离箱16的油收容部29通过膨胀机主体用油供给流路33与第2油入口 24连接。在膨胀机主体用油供给流路33中也可以夹设止回阀等阀。对由以上的结构构成的螺杆膨胀机系统10的动作进行说明。螺杆膨胀机11使通过动作介质入ロ 21输送的动作介质在螺杆转子17的膨胀空间中膨胀，从动作介质出ロ 22排出。此外，螺杆膨胀机11从第I油入口 23向支承转子轴19的轴承20供给油，从与第I油出口 25连通的动作介质出ロ 22将油排出，并且从与动作介质入口 21连通的第2油入口 24向螺杆转子17的外周面进而向膨胀空间供给油，从与第2油出口 26连通的动作介质出口 22将油排出。在本实施方式中，轴承20的周围的压カ为大致大气压。从动作介质出口 22排出的动作介质及油为动作介质是气体状态、并且油是雾状(粒状、液体)的混合物，通过主体出ロ侧线路27向冷凝器13输送。在本实施方式中，主体出ロ侧线路27的压カ是O. 16MPa。在冷凝器13中，混合物的气体的动作介质液化。并且，从冷凝器13将动作介质和油的两者为液体的混合物向泵14输送。泵14将混合物升压，向蒸发器15压送。在本实施方式中，泵14与蒸发器15之间的压カ是O. 8MPa。在蒸发器15中，由泵14压送的混合物与高温流体(例如蒸汽)热交换而升温。結果，混合物中的动作介质成为气体状态，而油是雾状(粒状、液体)的原状。并且，将来自蒸发器15的动作介质与油的混合物向油分离箱16输送。在本实施方式中，蒸发器15与油分离箱16之间的压カ是从O. 8MPa减去由蒸发器15产生的压カ损失α的值。在油分离箱16中，通过重力将气体状态的动作介质与液体状态的油的混合物分离为油和动作介质。动作介质收容在动作介质收容部28中，油收容在油收容部29中。如果将动作介质供给流路30的节流机构31调节以成为Psl (上游侧的压力)〉Ps2(下游侧的压力)并经过一定时间，则与动作介质供给流路30的节流机构31的上游侧连接的油分离箱16的内部的压カ成为与Psl大致相同的值。并且，与动作介质供给流路30的节流机构31的下游侧连接的螺杆膨胀机11的动作介质入口 21的压カ成为与Ps2大致相同的值。即，油分离箱16的内部的压カ比与螺杆膨胀机11的动作介质入口 21连通的第2油入口 24的压カ高。因而，将由油分离箱16分离后的动作介质从动作介质收容部28向动作介质供给流路30输送，并且将油分离箱16的油收容部29的油向第2油入口 24供给。另ー方面，经由第I油出口 25与动作介质出口 22连通的第I油入口 23的压カ也相对于油分离箱16的压カ相对地变低。因而，能够从油分离箱16的油收容部29将油的一部分向第I油入口 23供给。通过在泵14的下游设置油分离箱16，能够将来自动作介质出ロ 22的混合物通过泵14升压而向油分离箱16输送。通过油分离箱16的内部与螺杆膨胀机11的油入口 23、24之间的压力差，能够不在螺杆膨胀机11的油入口 23、24中设置油泵等油的供给机构而供给油。此外，通过在泵14的下游设置油分离箱16，与设在主体出ロ侧线路27中的情况相比不大型化就可以，所以能够使装置小型化。此外，在对轴承20及螺杆转子17的膨胀空间的两者供给油的情况下，能够抑制驱动螺杆膨胀机11进而是发电机12的动作介质的压力下降，所以能够减轻动カ的损失。另外，通常向油分离箱16供给的混有油的动作介质的体积流量为螺杆膨胀机11的动作介质出口 22侧的动作介质的体积流量的几分之一(例如约1/5)左右。如上所述，为了得到希望的油分离的效果，油分离箱16的大小需要设为与气体的流速(或者体积流量)大致成比例的大小。如果这样，则如果如本发明那样将油分离箱16设在螺杆膨胀机11的动作介质入口 21侧，则与设在动作介质出ロ 22中的情况相比，其大小能够抑制为几分之一左右。图2表不本发明的第2实施方式的螺杆膨胀机系统10。在本实施方式中，对于与第I实施方式相同的构成要素赋予相同的附图标记而省略说明。在螺杆膨胀机系统10中，除了第I实施方式的结构以外，还设有从冷凝器13向蒸发器15侧输送的动作介质与油的混合物、和从油分离箱16通过轴承用油供给流路32向第I油入口 23侧输送的油热交换的热交換器34。在螺杆膨胀机系统10的运转中，被蒸发器15加热、通过油分离箱16向第I油入ロ 23侧输送的油相对于从冷凝器13向蒸发器15侧输送的混合物相对地为高温。因此，从冷凝器13向蒸发器15侧输送的混合物与从油分离箱16通过轴承用油供给流路32向第I油入口 23侧输送的油通过热交換器34热交換。结果，从油分离箱16通过轴承用油供给流路32向第I油入口 23侧输送的油被从冷凝器13向蒸发器15侧输送的混合物冷却。因而，通过利用螺杆膨胀机系统10内部的动作介质及油的混合物的简单的结构，能够将向第I油入口 23供给的油冷却。由此，能够适当地維持向轴承20供给的油的粘度、进而能够维持轴承20的充分的润滑。图3表不本发明的第3实施方式的螺杆膨胀机系统10。在本实施方式中,对于与第I实施方式相同的构成要素赋予相同的附图标记而省略说明。螺杆膨胀机系统10相对于第I实施方式的结构没有设置节流机构31及膨胀机主体用油供给流路33。在泵14与蒸发器15之间设有分支部35。分支部35与向动作介质入ロ 21开ロ的第2油入口 24连接。在本实施方式中，泵14与蒸发器15之间的分支部35的压カ是O. SMPa0蒸发器15与油分离箱16之间的压カ是从O. SMPa减去由蒸发器15产生的压カ损失α后的值。油、分离箱16的压カ相对于其压カ值为更低ー些的(O. 8 — α — β )值。油分离箱16由干与螺杆膨胀机11的动作介质入口 21连通，所以动作介质入口 21的压カ是(O. 8 — α - β )MPa。因而，在分支部35与动作介质入口 21之间发生压カ差。结果，由泵14压送的混合物被向蒸发器15压送，并且通过分支部35被向向螺杆膨胀机11的动作介质入口 21开ロ的第2油入口 24压送。由此，能够不设置油泵等油供给机构而将构成混合物的油通过动作介质入口 21向螺杆膨胀机11的膨胀空间供给。并且，通过供给的油将螺杆转子17润滑，并且在螺杆膨胀机11的膨胀空间中形成密封部。由此，能够维持螺杆膨胀机11的性能。在本实施方式中，不需要设置节流机构31，所以不会使驱动螺杆膨胀机11进而是发电机12的动作介质的压力下降，所以能够减轻动カ上的损失。另外，液体状态的动作介质也通过动作介质入口 21被向螺杆膨胀机11的膨胀空间供给，但没有问题。图4表示本发明的第4实施方式的螺杆膨胀机系统10。本实施方式是将第2实施方式应用到地热ニ兀发电的设备中的实施方式。在本实施方式中，对于与第I实施方式相同的构成要素赋予相同的附图标记而省略说明。
在螺杆膨胀机系统10中，除了第I实施方式的结构以外，在蒸发器15的上游侧设有将由泵14压送的混合物加热的预热器36。此外，在螺杆膨胀机系统10中，设有将从地中导引的来自生产井的含有气体及液体的混合物分离为气体和液体的气液分离器37。气液分离器37具备收容上述气体的气体收容部38和位于该气体收容部38的下方而收容上述液体的液体收容部39。气液分离器37的气体收容部38依次与蒸发器15及预热器36连接，经由还元井被导引到地中。连接气液分离器37的液体收容部39，以使得在预热器36与蒸发器15之间与来自气体收容部38的流路合流。在本实施方式中，与第2实施方式同样，设有热交換器34。此外，冷凝器13是空冷式的冷凝器。从生产井喷出的含有气体(蒸汽)及液体(热水)的混合物被气液分离器37分离为气体和液体。并且，气体被收容到气体收容部38中，液体被收容到液体收容部39中。从气液分离器37的气体收容部38将气体向蒸发器15送气，用蒸发器15通过与上述气体的热交換使由泵14压送的混合物蒸发，并且使来自蒸发器15的气体、液体或气液混合物、与来自气液分离器37的液体收容部39的液体合流而向预热器36输送，由预热器36将合流后的液体或气液混合物与由泵14压送的混合物热交换后，将气液混合物从预热器36向导引到地中的还元井送出。这样，将相对是低温的液体向预热器36输送而用预热器36预先加热，将相对是高温的气体向蒸发器15送气，由此能够使输送到蒸发器15中的混合物更可靠地蒸发。图5表不本发明的第5实施方式的螺杆膨胀机系统10。在本实施方式中，对于与第I实施方式相同的构成要素赋予相同的附图标记而省略说明。设有返回流路42，所述返回流路42—端被连接以使其从主体出ロ侧线路27分支、另一端被连接以使其合流到作为将泵14的出口与蒸发器15连接的流路的泵出ロ侧线路40中。在返回流路42中夹设有开闭阀41。在通过设在泵出ロ侧线路40中的未图示的流量计判断为动作介质的供给量过剩的情况下，将返回流路42的开闭阀41开阀。由此，使由泵14压送的泵出口侧线路40的混合物向主体出ロ侧线路40返回。这样，在从泵出ロ侧线路40供给的动作介质的供给量是
过量的情况下，能够纠正该供给量。在以上的实施方式中，以螺杆膨胀机11的驱动对象是发电机12的螺杆膨胀机系
统10为例进行了说明，但并不仅限定于此，也可以使驱动对象为发电机12以外的结构。附图标记说明 10螺杆膨胀机系统 11螺杆膨胀机
12发电机 13冷凝器 14泵 15蒸发器 16油分离箱 17螺杆转子 18壳体 19转子轴 20轴承
21动作介质入口
22动作介质出口
23第I油入口
24第2油入口
25第I油出口
26第2油出口
27主体出口侧线路
28动作介质收容部
29油收容部
30动作介质供给流路
31节流机构(压カ调节机构)
32轴承用油供给流路
33膨胀机主体用油供给流路
34热交換器
35分支部
36预热器
37气液分离器
38气体收容部
39液体收容部
40泵出口侧线路
41开闭阀
42返回流路
G发电单元。
权利要求
1.一种螺杆膨胀机系统， 具备 螺杆膨胀机，具有 由相互咬合的螺杆转子形成、使动作介质膨胀的膨胀空间、 与上述膨胀空间连通的动作介质入口及动作介质出口、 支承上述螺杆转子的转子轴的轴承、 向上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方供给油的油入口、 从上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方将油排出的油出口； 主体出口侧线路，与上述动作介质出口及上述油出口连接，将来自上述动作介质出口的动作介质和来自上述油出口的油输送； 冷凝器，夹设在上述主体出口侧线路中； 泵，与上述主体出口侧线路连接，将由上述主体出口侧线路输送的动作介质与油的混合物压送； 蒸发器，使由上述泵压送来的混合物中的动作介质蒸发； 将来自上述蒸发器的动作介质向上述动作介质入口循环供给，并且将来自上述蒸发器的油向上述油入口循环供给； 其特征在于， 在上述蒸发器与上述螺杆膨胀机之间夹设有油分离箱，所述油分离箱将混合物分离为动作介质和油、具有收容分离出的动作介质的动作介质收容部和收容分离后的油的油收容部; 将上述油分离箱的油收容部与上述螺杆膨胀机的油入口连接。
2.如权利要求I所述的螺杆膨胀机系统，其特征在于， 上述油入口由与上述轴承连通的第I油入口和与上述膨胀空间连通的第2油入口构成； 在上述油分离箱的动作介质收容部与上述螺杆膨胀机的动作介质入口之间夹设有调节上游侧的压力和下游侧的压力的压力调节机构。
3.如权利要求I所述的螺杆膨胀机系统，其特征在于，上述油入口与上述轴承连通。
4.如权利要求I所述的螺杆膨胀机系统，其特征在于，上述油入口与上述膨胀空间连通，在上述油分离箱的动作介质收容部与上述螺杆膨胀机的动作介质入口之间夹设有调节上游侧的压力和下游侧的压力的压力调节机构。
5.如权利要求2或3所述的螺杆膨胀机系统，其特征在于，设有对从上述冷凝器向上述蒸发器侧输送的上述混合物与从上述油分离箱通过上述油入口向上述轴承供给的油进行热交换的热交换器。
6.如权利要求2或4所述的螺杆膨胀机系统，其特征在于，在上述泵与上述蒸发器之间设有分支部，将该分支部与和上述螺杆转子的膨胀空间连通的上述油入口连接。
7.如权利要求I所述的螺杆膨胀机系统，其特征在于， 在上述蒸发器的上游侧，设有将由上述泵压送来的混合物加热的预热器；并且， 设有气液分离器，所述气液分离器将来自生产井的含有气体及液体的混合物分离为气体和液体，具有收容上述气体的气体收容部和位于该气体收容部的下方而收容上述液体的液体收容部； 从上述气液分离器的气体收容部将气 体向上述蒸发器送气，通过在上述蒸发器中与上述气体进行热交换使上述混合物蒸发，使来自上述蒸发器的气体、液体或气液混合物与来自上述气液分离器的液体收容部的液体合流并向上述预热器输送，由上述预热器将上述合流后的液体或者气液混合物与由上述泵压送的混合物热交换后，从上述预热器将气液混合物向还元井送出。
8.如权利要求I所述的螺杆膨胀机系统，其特征在于，设有返回流路，所述返回流路连接在上述主体出口侧线路和与上述泵的出口连接的泵出口侧线路上、夹设有开闭阀。
全文摘要
一种螺杆膨胀机系统，具备具有使动作介质膨胀的膨胀空间、动作介质入口(21)、动作介质出口(22)、油入口(23、24)及油出口(25、26)的螺杆膨胀机(11)、使来自螺杆膨胀机(11)的动作介质与油的混合物冷凝的冷凝器(13)、将来自冷凝器(13)的混合物压送的泵(14)、和使混合物中的动作介质蒸发的蒸发器(15)，将来自蒸发器(15)的动作介质向动作介质入口(21)循环供给并且将来自蒸发器(15)的油向油入口(23、24)循环供给，其中，在蒸发器(15)与螺杆膨胀机(11)之间夹设将混合物分离为动作介质和油的油分离箱(16)，将油分离箱(16)的油收容部(29)与螺杆膨胀机(11)的油入口(23、24)连接。提供一种能够不设置油泵等油供给机构而向螺杆膨胀机(11)供给油、能够使装置小型化的螺杆膨胀机系统(10)。
文档编号F01C1/16GK102639820SQ20108005654
公开日2012年8月15日 申请日期2010年12月13日 优先权日2009年12月14日
发明者吉村省二 申请人:株式会社神户制钢所