[發(fā)明專利]一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911062926.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN110630535A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王亞;周東;文鑫;李揚(yáng);張歡;孫冬婷;侯春峰;李新宇;張艷;龔由春;尹賢軍;劉桓宇;鄧德見
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶江增船舶重工有限公司
• 主分類號(hào): F04D25/06
• 分類號(hào): F04D25/06;F04D25/16;F04D29/057;F04D29/10;F04D29/58;F04D29/26;H02K1/20;H02K5/20
• 代理公司: 50223 重慶蘊(yùn)博君晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 鄭勇

1.一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其特征在于：所述高速電機(jī)包括電機(jī)外殼以及電機(jī)外殼內(nèi)設(shè)置的定子、轉(zhuǎn)子、空氣軸承系統(tǒng)，所述高速電機(jī)的兩端分別設(shè)置一級(jí)壓縮機(jī)、二級(jí)壓縮機(jī)，所述一級(jí)壓縮機(jī)、二級(jí)壓縮機(jī)的葉輪均安裝在高速電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，所述一級(jí)壓縮機(jī)、二級(jí)壓縮機(jī)串聯(lián)，形成壓縮系統(tǒng)，一級(jí)壓縮機(jī)的進(jìn)氣口作為壓縮系統(tǒng)的進(jìn)氣口，二級(jí)壓縮機(jī)的出氣口作為壓縮系統(tǒng)的出氣口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其特征在于：所述空氣軸承系統(tǒng)以超臨界二氧化碳為潤滑介質(zhì)，所述電機(jī)外殼開有軸承進(jìn)氣孔、軸承排氣孔，所述軸承進(jìn)氣孔用于向空氣軸承系統(tǒng)通入超臨界二氧化碳；所述軸承排氣孔用于排出超臨界二氧化碳。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其特征在于：所述軸承進(jìn)氣孔連接二級(jí)壓縮機(jī)的出氣口，用于將超臨界二氧化碳引入空氣軸承系統(tǒng)，對(duì)空氣軸承系統(tǒng)進(jìn)行潤滑，所述軸承排氣孔連接一級(jí)壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，用于將空氣軸承系統(tǒng)排出的超臨界二氧化碳匯入壓縮系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其特征在于：所述二級(jí)壓縮機(jī)的出氣口、軸承進(jìn)氣孔之間依次串聯(lián)有儲(chǔ)氣罐和壓力控制閥門，所述儲(chǔ)氣罐用于儲(chǔ)存超臨界二氧化碳，所述壓力控制閥門用于控制通入空氣軸承系統(tǒng)的超臨界二氧化碳的壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其特征在于：所述軸承排氣孔、一級(jí)壓縮機(jī)的進(jìn)氣口之間連接有抽吸泵，用于將空氣軸承系統(tǒng)排出的低壓超臨界二氧化碳匯入壓縮系統(tǒng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其特征在于：所述定子包括定子鐵芯和定子線圈，所述定子鐵芯中設(shè)置有定子冷卻通道，所述電機(jī)外殼上設(shè)有定子冷卻氣進(jìn)氣口和定子冷卻氣出氣口，所述定子冷卻氣進(jìn)氣口和定子冷卻氣出氣口與定子冷卻通道連通，所述定子冷卻氣進(jìn)氣口連接二級(jí)壓縮機(jī)的出氣口，用于將超臨界二氧化碳引入定子冷卻通道中對(duì)定子進(jìn)行冷卻；所述定子冷卻氣出氣口連接一級(jí)壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，用于將定子冷卻通道中的超臨界二氧化碳匯入壓縮系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其特征在于：所述電機(jī)外殼與一級(jí)壓縮機(jī)的殼體、二級(jí)壓縮機(jī)的殼體之間分別設(shè)置干氣密封裝置；

所述干氣密封裝置包括呈筒狀的安裝殼體，所述安裝殼體的兩端分別與電機(jī)外殼、一級(jí)壓縮機(jī)的殼體/二級(jí)壓縮機(jī)的殼體固定連接，所述安裝殼體內(nèi)設(shè)有呈筒狀的干氣密封承壓殼體，高速電機(jī)的轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)干氣密封承壓殼體的部分為階梯軸，階梯軸的小徑段上套有呈T型的軸套，軸套的小徑段、干氣密封承壓殼體之間套有干氣密封動(dòng)環(huán)、干氣密封靜環(huán)，所述干氣密封動(dòng)環(huán)固定于軸套，所述干氣密封靜環(huán)固定于干氣密封承壓殼體，軸套的大徑段與干氣密封承壓殼體之間設(shè)置高壓端梳齒密封，階梯軸的大徑段與干氣密封承壓殼體之間設(shè)置低壓端梳齒密封；

所述安裝殼體上設(shè)有密封進(jìn)氣口、密封氣排氣口、平衡氣進(jìn)氣口，所述密封進(jìn)氣口、密封氣排氣口、平衡氣進(jìn)氣口共同依次連接壓力控制系統(tǒng)、二級(jí)壓縮機(jī)的出氣口，所述密封進(jìn)氣口用于從二級(jí)壓縮機(jī)的出氣口引入超臨界二氧化碳，所述干氣密封承壓殼體上設(shè)有第一過孔用于將密封進(jìn)氣口引入的超臨界二氧化碳再引入高壓端梳齒密封以及干氣密封動(dòng)環(huán)、干氣密封靜環(huán)之間，所述密封氣排氣口用于將依次穿過干氣密封動(dòng)環(huán)、干氣密封靜環(huán)之間的間隙、干氣密封承壓殼體與階梯軸的小徑段之間的間隙以及干氣密封承壓殼體與低壓端梳齒密封之間的間隙的超臨界二氧化碳排出，所述低壓端梳齒密封上設(shè)有第二過孔用于將隔離氣進(jìn)氣口的超臨界二氧化碳引入低壓端梳齒密封的中部隔離大氣。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)兩級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，其特征在于：所述空氣軸承系統(tǒng)包括純徑向軸承、徑向-止推聯(lián)合軸承和純止推軸承；純徑向軸承位于轉(zhuǎn)子的一端，所述徑向-止推聯(lián)合軸承、純止推軸承位于轉(zhuǎn)子的另一端，所述純止推軸承位于徑向-止推聯(lián)合軸承的內(nèi)側(cè)。