[實用新型]超臨界二氧化碳壓縮冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921763605.0
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN210769216U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 勞星勝;吳君;趙振興;馬燦;廖夢然;楊小虎;戴春輝;柳勇;呂偉劍;張克龍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: F04B39/06
• 分類號: F04B39/06;F04B35/04;F01K25/10;F01D15/10;H02K9/19;H02K9/06;F25B9/00;F25B31/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 譚云

本實用新型涉及超臨界二氧化碳循環(huán)系統(tǒng)技術領域，公開了一種超臨界二氧化碳壓縮冷卻系統(tǒng)，包括依次連接的透平、超臨界二氧化碳冷卻器、壓縮機和換熱器，壓縮機包括用于容置壓縮機構和電動機的容置腔以及設置于容置腔外的壓縮機冷卻機構；壓縮機冷卻機構包括圍繞容置腔的制冷劑通道，制冷劑通道的進口連接于超臨界二氧化碳冷卻器的出口，制冷劑通道的出口連接于壓縮機的進口。該超臨界二氧化碳壓縮冷卻系統(tǒng)將超臨界二氧化碳冷卻器出口的一部分低溫超臨界二氧化碳引導至壓縮機冷卻機構，對壓縮機構和電動機進行冷卻，可以避免由于使用液態(tài)水產生沖刷腐蝕導致的電機可靠性降低、使用壽命減少的技術問題。

技術領域

本實用新型涉及超臨界二氧化碳循環(huán)系統(tǒng)技術領域，尤其涉及一種超臨界二氧化碳壓縮冷卻系統(tǒng)。

背景技術

旋轉電機在能量轉換過程中，內部將同時產生損耗。損耗的存在，一方面直接影響到電機的效率和運行的經濟性；另一方面，由于損耗的能量最終轉化為熱能，使得電機各部分的溫度升高，這將直接影響到電機所用絕緣材料的壽命，并限制了電機的輸出，嚴重時能夠把電機燒毀。因此，一方面在設計時要注意合理減少電機的損耗，另一方面還要努力改善冷卻條件，使熱量能有效盡快地散發(fā)出去。

當前電動壓縮機電動機冷卻一般通過水冷或風冷技術實現，超臨界二氧化碳壓縮機的電動機轉速高、熱功率大，由于空氣換熱系數低，傳統(tǒng)風冷技術難以實現超臨界二氧化碳壓縮機電動機的有效冷卻，由于冷卻水溫升受沸騰條件限制，采用傳統(tǒng)水冷技術需要大量冷卻水，流速過快會導致電動機冷卻水通道的沖刷腐蝕，降低電動機可靠性，影響電動機使用壽命。

實用新型內容

本實用新型實施例提供一種超臨界二氧化碳壓縮冷卻系統(tǒng)，用以解決現有的水冷技術用量大、流速快、易導致流道沖刷腐蝕的問題，以提高電動機的可靠性。

本實用新型實施例提供一種超臨界二氧化碳壓縮冷卻系統(tǒng)，包括超臨界二氧化碳循環(huán)回路，所述超臨界二氧化碳循環(huán)回路包括依次連接的透平、超臨界二氧化碳冷卻器、壓縮機和換熱器，所述壓縮機包括用于容置壓縮機構和電動機的容置腔以及設置于所述容置腔外的壓縮機冷卻機構；所述壓縮機冷卻機構包括圍繞所述容置腔的制冷劑通道，所述制冷劑通道的進口連接于所述超臨界二氧化碳冷卻器的出口，所述制冷劑通道的出口連接于所述壓縮機的進口。

其中，所述制冷劑通道包括相互連通的定子散熱流道和壓縮室散熱流道，所述定子散熱流道繞設于電機定子的外側，所述壓縮室散熱流道繞設于壓縮室的外側。

其中，所述制冷劑通道還包括設置于所述電動機的后端的端部散熱流道，所述端部散熱流道、所述定子散熱流道和所述壓縮室散熱流道相互連通；所述端部散熱流道的外側設有多個散熱翅片。

其中，所述壓縮機冷卻機構還包括設置于所述端部散熱流道的外側的散熱風扇，所述散熱風扇同軸套接于所述電動機的轉軸。

其中，所述制冷劑通道的進口通過冷卻管路連接于所述超臨界二氧化碳冷卻器的出口，所述冷卻管路上安裝有調節(jié)閥。

其中，所述冷卻管路上還安裝有壓力傳感器。

其中，所述冷卻管路上還安裝有流量計。

本實用新型實施例提供的超臨界二氧化碳壓縮冷卻系統(tǒng)，包括依次連接的透平、超臨界二氧化碳冷卻器、壓縮機和換熱器，壓縮機包括用于容置壓縮機構和電動機的容置腔以及設置于容置腔外的壓縮機冷卻機構；壓縮機冷卻機構包括圍繞容置腔的制冷劑通道，制冷劑通道的進口連接于超臨界二氧化碳冷卻器的出口，制冷劑通道的出口連接于壓縮機的進口。該超臨界二氧化碳壓縮冷卻系統(tǒng)將超臨界二氧化碳冷卻器出口的一部分低溫超臨界二氧化碳引導至壓縮機冷卻機構，對壓縮機構和電動機進行冷卻，利用超臨界二氧化碳的物性特點，可以避免由于使用液態(tài)水產生沖刷腐蝕導致的電機可靠性降低、使用壽命減少的技術問題。

附圖說明