[發明專利]一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統

有效

• 申請號: 201911312046.6
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111003123B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 梅寧;張智祥;袁瀚;李艷;高鵬遠;趙健;王濟康;孫永超
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/08
• 代理公司: 亳州速誠知識產權代理事務所(普通合伙) 34157
• 代理人: 張輝

1.一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，包括

潛水器機體(6)；

透平機(2)，連接在所述的潛水器機體(6)中，

其中

所述透平機(2)上的輸出軸(201)穿過潛水器機體(6)的殼體并連接有驅動葉輪(202)；

電熱式超臨界壓力鍋爐(1)，連接在所述的潛水器機體(6)中，

其中

所述電熱式超臨界壓力鍋爐(1)出口通過管道與所述的透平機(2)入口相連；

通過輸電電線向所述的電熱式超臨界壓力鍋爐(1)輸電的遠程電源(12)；

第一輸送泵(11)，連接在所述的潛水器機體(6)中，

其中

所述第一輸送泵(11)出口通過管道與所述的電熱式超臨界壓力鍋爐(1)入口相連；

冷凝器(7)，連接在所述的潛水器機體(6)中，

其中

所述冷凝器(7)的工作流體出口通過管道與第一輸送泵(11)入口相連，所述冷凝器(7)的工作流體入口通過管道與透平機(2)出口相連；

還包括壓力補償密封裝置(4)，所述壓力補償密封裝置(4)主要由液壓密封端子(3)和活塞式液壓缸(5)組成，所述液壓密封端子(3)套在所述的輸出軸(201)上，且位于所述的輸出軸(201)與潛水器機體(6)之間，所述液壓密封端子(3)與活塞式液壓缸(5)通過管道連接，所述活塞式液壓缸(5)將受到海水水壓反饋到所述的液壓密封端子(3)中使液壓密封端子(3)與海水水壓保持一致。

2.根據權利要求1所述的一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，還包括海水換熱器(9)，所述海水換熱器(9)連接在所述的潛水器機體(6)上，所述冷凝器(7)的導熱油出/入口通過循環管道與所述的海水換熱器(9)的導熱油入/出口連接。

3.根據權利要求2所述的一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，還包括第二輸送泵(8)和第三輸送泵(10)，所述第二輸送泵(8)設置在所述的海水換熱器(9)和冷凝器(7)的循環管道上，所述第三輸送泵(10)設置在所述的海水換熱器(9)的海水入口管道上，所述海水換熱器(9)的海水出口管道直接與海水連通。

4.根據權利要求1所述的一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，所述遠程電源(12)為設置在岸基或海洋平臺上的電源。

5.根據權利要求1或4所述的一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，所述電熱式超臨界壓力鍋爐(1)從下至上依次為儲液室(16)、加熱室(14)和集氣室(20)，所述集氣室(20)中設置有沿豎直方向分布的電熱管(21)，所述電熱管(21)通過輸電電線與所述的遠程電源(12)電性相連。

6.根據權利要求5所述的一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，所述儲液室(16)下端連接有流體入口接頭(15)，所述流體入口接頭(15)用于連接電熱式超臨界壓力鍋爐(1)和第一輸送泵(11)之間的連接管道。

7.根據權利要求5所述的一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，所述集氣室(20)上端連接有超臨界流體出口接頭(13)，所述超臨界流體出口接頭(13)用于連接電熱式超臨界壓力鍋爐(1)和透平機(2)之間的連接管道。

8.根據權利要求5所述的一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，所述加熱室(14)上連接有電線入口接頭(17)和電線出口接頭(18)。

9.根據權利要求8所述的一種基于超臨界郎肯循環的深海動力輸出系統，其特征在于，所述電熱管(21)上下兩端均設有電熱管束密封端子(19)。