對(duì)于螺桿膨脹機(jī)的研究最早始于1952年，當(dāng)時(shí)，H．R．Nillsen取得了螺桿膨脹機(jī)作為動(dòng)力機(jī)的專利。但此后的二十年內(nèi)，螺桿膨脹機(jī)的研究進(jìn)展緩慢，發(fā)表的文章也不多。直到70年代初能源危機(jī)的出現(xiàn)以及地?zé)崮?/a>、太陽(yáng)能及工業(yè)余熱的開發(fā)和利用受到注意以后，螺桿機(jī)作為一種有效的低焓能源動(dòng)力利用的動(dòng)力機(jī)，才重新得到重視。螺桿膨脹機(jī)作為汽液兩相膨脹機(jī)的嘗試始于1971年，1973年美國(guó)水熱電力公司的R．Sprankle獲得了螺桿膨脹機(jī)用于地?zé)岚l(fā)電的專利。Sprankle用雙螺桿膨脹機(jī)膨脹濕蒸汽或者恒壓熱水作為回收功的一種方式，主要回收來(lái)自液體或低干度部分的地?zé)?/a>鹽水的功。兩相流體的膨脹又稱為“全流"過(guò)程，因此這種方案又稱為全流方案。

 

  1971年至1973年，美國(guó)水熱電力公司將兩臺(tái)螺桿壓縮機(jī)改造為膨脹機(jī)，并分別在加利福尼亞Imperial Valley和墨西哥Cerro Prieto進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)80年代初，在世界能源組織(IEA)的資助下，美國(guó)水熱電力公司設(shè)計(jì)、制造了1MW大型螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組，并分別在新西蘭、意大利和墨西哥進(jìn)行了機(jī)組的性能及可靠性實(shí)驗(yàn)，膨脹機(jī)的最大效率達(dá)68％。兩相螺桿機(jī)械除了應(yīng)用在地?zé)岚l(fā)電廠外，還可以應(yīng)用于化工廠及用于空調(diào)和熱泵系統(tǒng)的大型蒸汽壓縮設(shè)備的節(jié)流過(guò)程，來(lái)代替節(jié)流閥，通過(guò)利用徑流透平和螺桿膨脹機(jī)回收功可以達(dá)到更高的效率。但國(guó)外的實(shí)踐表明，這些方案共同的特點(diǎn)是，膨脹效率仍然較低。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，徑流式透平的絕熱效率是67％，而全流螺桿膨脹機(jī)的效率幾乎不到50％，這也是阻礙兩相膨脹機(jī)應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)主要因素。經(jīng)過(guò)多年研究，目前的螺桿膨脹機(jī)可以在每級(jí)固定容積比3：1下，獲得較大的膨脹比。這樣就允許在體積相當(dāng)小的機(jī)械中有較高的質(zhì)量流速，因此減小了泄漏損失。在正確設(shè)計(jì)下，小機(jī)器可以達(dá)到70％--75％的絕熱效率，在大機(jī)械中，如果提供合適的工質(zhì)，如制冷劑、輕的烴化合物，還可以增加到80％。從技術(shù)實(shí)用性及設(shè)備運(yùn)行方面分析比較，采用螺桿膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，技術(shù)特點(diǎn)鮮明、并有同類型汽輪機(jī)發(fā)電不可比擬的優(yōu)越性。

 

  與小型汽輪機(jī)相比，螺桿膨脹機(jī)發(fā)電的特點(diǎn)啞嗡1為：

 

  1)螺桿膨脹機(jī)除適用于汽液兩相、熱水和飽和蒸汽外，也適用于過(guò)熱蒸汽。

 

  2)螺桿機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要部件僅兩根螺桿和外殼，安裝維修容易。

 

  3)機(jī)組轉(zhuǎn)速可調(diào)，一般可按被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，直接驅(qū)動(dòng)，不需要減速器，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪聲低。

 

  4)螺桿膨脹機(jī)為容積式工作原理動(dòng)力機(jī)，機(jī)內(nèi)流速低，除泄漏損失外，很少有其它損失，機(jī)組效率較高，即使蒸汽參數(shù)或負(fù)荷變動(dòng)仍能保持高效率。

 

  5)螺桿機(jī)除軸承、密封外，無(wú)其它磨損件，螺桿轉(zhuǎn)速不高，機(jī)組壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用低，安全可靠性高。