[實用新型]一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機

有效

• 申請號: 201921857667.8
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN211039087U
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 王亞;周東;文鑫;李揚;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（專利權）人: 重慶江增船舶重工有限公司
• 主分類號: F04D25/06
• 分類號: F04D25/06;F04D25/16;F04D29/057;F04D29/10;F04D29/58;F04D29/26;H02K1/20;H02K5/20
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

1.一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機，其特征在于：高速電機包括電機外殼以及電機外殼內設置的定子、轉子、空氣軸承系統，所述高速電機的兩端分別設置一級壓縮機、二級壓縮機，所述一級壓縮機、二級壓縮機的壓氣葉輪均安裝在高速電機的轉子上，所述一級壓縮機、二級壓縮機串聯，形成壓縮系統，一級壓縮機的進氣口作為壓縮系統的進氣口，二級壓縮機的出氣口作為壓縮系統的出氣口。

2.根據權利要求1所述的一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機，其特征在于：所述空氣軸承系統以超臨界二氧化碳為潤滑介質，所述電機外殼開有軸承進氣孔、軸承排氣孔，所述軸承進氣孔用于向空氣軸承系統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.根據權利要求2所述的一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機，其特征在于：所述軸承進氣孔連接二級壓縮機的出氣口，用于將超臨界二氧化碳引入空氣軸承系統，對空氣軸承系統進行潤滑，所述軸承排氣孔連接一級壓縮機的進氣口，用于將空氣軸承系統排出的超臨界二氧化碳匯入壓縮系統。

4.根據權利要求3所述的一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機，其特征在于：所述二級壓縮機的出氣口、軸承進氣孔之間依次串聯有儲氣罐和壓力控制閥門，所述儲氣罐用于儲存超臨界二氧化碳，所述壓力控制閥門用于控制通入空氣軸承系統的超臨界二氧化碳的壓力。

5.根據權利要求3所述的一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機，其特征在于：所述軸承排氣孔、一級壓縮機的進氣口之間連接有抽吸泵，用于將空氣軸承系統排出的低壓超臨界二氧化碳匯入壓縮系統。

6.根據權利要求1所述的一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機，其特征在于：所述定子包括定子鐵芯和定子線圈，所述定子鐵芯中設置有定子冷卻通道，所述電機外殼上設有定子冷卻氣進氣口和定子冷卻氣出氣口，所述定子冷卻氣進氣口和定子冷卻氣出氣口與定子冷卻通道連通，所述定子冷卻氣進氣口連接二級壓縮機的出氣口，用于將超臨界二氧化碳引入定子冷卻通道中對定子進行冷卻；所述定子冷卻氣出氣口連接一級壓縮機的進氣口，用于將定子冷卻通道中的超臨界二氧化碳匯入壓縮系統。

7.根據權利要求1所述的一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機，其特征在于：所述電機外殼與一級壓縮機的殼體、二級壓縮機的殼體之間分別設置干氣密封裝置；

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外殼、一級壓縮機的殼體/二級壓縮機的殼體固定連接，所述安裝殼體內設有呈筒狀的干氣密封承壓殼體，高速電機的轉子對應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環、干氣密封靜環，所述干氣密封動環固定于軸套，所述干氣密封靜環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置低壓端梳齒密封；

所述安裝殼體上設有密封進氣口、密封氣排氣口、平衡氣進氣口，所述密封進氣口、密封氣排氣口、平衡氣進氣口共同依次連接壓力控制系統、二級壓縮機的出氣口，所述密封進氣口用于從二級壓縮機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有第一過孔用于將密封進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環、干氣密封靜環之間，所述密封氣排氣口用于將依次穿過干氣密封動環、干氣密封靜環之間的間隙、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有第二過孔用于將隔離氣進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.根據權利要求1所述的一種直驅兩級超臨界二氧化碳壓縮機，其特征在于：所述空氣軸承系統包括純徑向軸承、徑向-止推聯合軸承和純止推軸承；純徑向軸承位于轉子的一端，所述徑向-止推聯合軸承、純止推軸承位于轉子的另一端，所述純止推軸承位于徑向-止推聯合軸承的內側。