(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111346385.3 (22)申请日 2021.11.15 (71)申请人 重庆江增船舶重 工有限公司 地址 402263 重庆市江津区德感工业园二 期C幢1-14 号 (72)发明人 郭擎　邓浩　刁钟洋　李鹏春　 (74)专利代理 机构 重庆蕴博君晟知识产权代理 事务所(普通 合伙) 50223 代理人 郑勇 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 有机工质 膨胀机首组和末组叶片设计选型 方法 (57)摘要 本发明涉及布式能源余热利用技术领域， 具 体涉及一种有机工质膨胀机首组和末组叶片设 计选型方法， 计算和调整膨胀机低背压出口工况 对应的进口参数下的首组叶片进口参数， 计算和 调整膨胀机低背压出口工况参数下的末组叶片 口参数， 计算膨胀机高背压出口工况对应的进口 参数下的首 组叶片进口参数， 计算膨胀机高背压 出口工况参数下的末组叶片出口参数， 计算膨胀 比及选择级数， 计算及确定喉口面积， 限定首组 和末组叶片中喷嘴出口角度， 通过上述步骤提供 高效率、 具有良好变工 况性能的R245fa有机工质 膨胀机末级和末级叶片设计 选型方法。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114065424 A 2022.02.18 CN 114065424 A 1.一种有机 工质膨胀机首组和末组叶片设计选型 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 计算和调整膨胀机低背压出口工况对应的进口参数 下的首组叶片进口参数； 计算和调整膨胀机低背压出口工况参数 下的末组叶片口参数； 计算膨胀机高背压出口工况对应的进口参数 下的首组叶片进口参数； 计算膨胀机高背压出口工况参数 下的末组叶片出口参数； 计算膨胀比及选择级数； 计算及确定喉口面积； 限定首组和末组叶片中喷 嘴出口角度。 2.如权利要求1所述的有机工质膨胀机首组和末组叶片设计选型方法， 其特征在于， 在 计算和调整膨胀机低背压出口工况参数 下的末组叶片口参数的步骤中： 根据已知的膨胀机出口低背压参数下膨胀机的出口静压Pout1和质量流量G1， 首先估算 透平出口温度Tout1,结合初步确定的排气壳体， 再而计算膨胀机排气壳体压力损失 △Pout1、 末级叶片出口静压Pl1及末级叶片出口体积流 量Gl1。 3.如权利要求2所述的有机工质膨胀机首组和末组叶片设计选型方法， 其特征在于， 估 算Tout1的方法为： 以Pin1,Tin1为自变量， 利用物性基本方程计算透平进口处熵Sin1； 以Sin1及Pout1为自变量， 利用物性基本方程计算透平出口处等熵焓Hsl1； 以膨胀机等熵效率η假定为82％～86％之间的某值， 透平出口焓Hssl1＝Hf1‑η*(Hf1‑ Hsl1)； 以Hssl1及Pout1， 利用物性基本方程计算得Tout1； 若△Pout1/(Pin1‑Pout1)>0.02,增加排气壳通流能力， 重复计算和调整末组叶片口参数， 直至△Pout1/(Pin1‑Pout1)≤0.02。 4.如权利要求3所述的有机工质膨胀机首组和末组叶片设计选型方法， 其特征在于， 在 计算膨胀机高背压出口工况对应的进口参数 下的首组叶片进口参数的步骤中： 根据已知的膨胀机高背压出口工况对应的进口参数下膨胀机进口静压Pin2及静温Tin2， 质量流量G2， 结合步骤一求得的壳体计算膨胀机进气壳体压力损失 △Pin2、 透平转子首组叶 片进口处总压Pf2、 焓Hf2， 体积流量Gf2。 5.如权利要求4所述的有机工质膨胀机首组和末组叶片设计选型方法， 其特征在于， 在 计算膨胀机高背压出口工况参数 下的末组叶片出口参数的步骤中： 根据已知膨胀机的出口高背压出口工况参数下膨胀机的出口静压Pout2和质量流量G2， 首先计算透平出口温度Tout2， 结合步骤二求得的排气壳体， 进而计算膨胀机排气壳体压力 损失△Pout2、 末级叶片出口静压Pl2及末级叶片出口体积流 量Gl2。 6.如权利要求5所述的有机工质膨胀机首组和末组叶片设计选型方法， 其特征在于， 在 计算膨胀比及选择级数的步骤中： 通过Pf1、 Pl1求取总膨胀比π1， 通过Pf2， Pl2求取总膨胀比π2， 拟定气动级数2≤n≤5， 使n满 足1.53< π2^(1/n)< π1^(1/n)<1.8 8， 有多个n同时满足时， 取小值。 7.如权利要求6所述的有机工质膨胀机首组和末组叶片设计选型方法， 其特征在于， 在 计算及确定喉口面积的步骤中， 计算过程 为： 将 π11＝1.1*π1^(1/n)作为首级叶片膨胀比， 结合Gf1求取高背压状态参数下首级工作轮 喉部面积AinCR1， 将 π21＝0.9* π2^(1/n)作为末级叶片膨胀比；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114065424 A 2利用 π11， Gf1， Pf1,通过喉口面积计算方程结合物理基本方程计算低背压工况下首级工 作轮喉部面积Ain1； 利用 π21， Gl1， Pl1,通过喉口面积计算方程结合物理基本方程计算低背压工况下末级工 作轮喉部面积Aout1； 利用 π11， Gf2， Pf2,通过喉口面积计算方程结合物理基本方程计算高背压工况下首级工 作轮喉部面积Ain2； 利用 π21， Gl2， Pl2,通过喉口面积计算方程结合物理基本方程计算高背压工况下末级工 作轮喉部面积Aout2。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114065424 A 3