[發明專利]一種透平轉子系統

在審

• 申請號: 202010974430.9
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112253259A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 李振亞;鄭開云;趙峰;張天博;葉晶
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院有限責任公司
• 主分類號: F01D5/02
• 分類號: F01D5/02;F01D5/08;F01D11/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明屬于透平旋轉機械技術領域，公開了一種透平轉子系統，該透平轉子系統包括轉軸，沿轉軸的軸向依次設有第一低溫區、高溫區和第二低溫區；平衡盤設于轉軸的第一低溫區，平衡盤上套設有第一密封；第一進氣口設于轉軸的第一低溫區，第一進氣口用于連通冷卻氣源冷卻以第一密封；透平轉子設于轉軸的高溫區，透平轉子的外周設有葉片；第二進氣口設于轉軸的高溫區，第二進氣口用于提供高溫氣體驅動葉片帶動轉軸轉動。本發明的透平轉子系統可減少平衡盤的漏氣量，縮短平衡盤的長度進而縮短轉軸的跨距，提高機組的安全性。

技術領域

本發明涉及透平旋轉機械技術領域，尤其涉及一種透平轉子系統。

背景技術

超臨界二氧化碳透平轉子是適用于發電設備的轉子，目前現有的轉軸的平衡盤和透平轉子均設于轉軸的高溫段，轉軸在工作時，隨著運行溫度的增大，平衡盤的漏氣量會大幅增大，會導致系統的效率大幅降低，增加平衡盤的長度可減少漏氣量，但會使轉子高溫段太長，導致轉子的結構設計困難，同時會影響轉子機組的安全性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種透平轉子系統，以解決現有透平轉子系統的平衡盤的漏氣量大，平衡盤的長度較長，且機組安全性差的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種透平轉子系統，包括：

轉軸，沿所述轉軸的軸向依次設有第一低溫區、高溫區和第二低溫區；

平衡盤，所述平衡盤設于所述轉軸的所述第一低溫區，所述平衡盤上套設有第一密封；

第一進氣口，所述第一進氣口設于所述轉軸的所述第一低溫區，所述第一進氣口用于連通冷卻氣源以冷卻所述第一密封；

透平轉子，所述透平轉子設于所述轉軸的所述高溫區，所述透平轉子的外周設有葉片；

第二進氣口，所述第二進氣口設于所述轉軸的所述高溫區，所述第二進氣口用于提供高溫氣體驅動所述葉片帶動所述轉軸轉動。

作為優選，所述轉軸的所述第一低溫區還有第一排氣口，所述第一進氣口和所述第一排氣口分別位于所述第一密封兩側，所述第一排氣口相對于所述第一進氣口遠離所述透平轉子，所述第一排氣口和所述第一進氣口可通過所述轉軸和所述第一密封之間的間隙連通。

作為優選，所述轉軸的所述高溫區設還第二排氣口，所述第二進氣口和所述第二排氣口分別位于所述透平轉子兩側，所述第二排氣口相對于所述第二進氣口遠離所述平衡盤，所述第二排氣口用于收集經過所述葉片的高溫氣體。

作為優選，所述轉軸的所述第二低溫區設有第三進氣口、第三排氣口和第二密封，所述第二密封套設于所述轉軸且位于所述第三進氣口和所述第三排氣口之間，所述第三進氣口相對于所述第三排氣口靠近所述第二排氣口，所述第三進氣口連通于所述第一進氣口，所述第三排氣口連通于所述第一排氣口，所述第三排氣口和所述第三進氣口可通過所述轉軸和所述第二密封之間的間隙連通。

作為優選，所述轉軸的所述高溫區還設有第四排氣口，所述第四排氣口設于所述第一進氣口和所述第二進氣口之間，所述第四排氣口和所述第二進氣口之間設有第三密封，所述第三密封套設于所述轉軸，所述第四排氣口和所述第二進氣口可通過所述轉軸和所述第三密封之間的間隙連通。

作為優選，所述第四排氣口和所述第一進氣口之間設有第四密封，所述第四密封套設于所述轉軸，所述第四排氣口和所述第一進氣口可通過所述轉軸和所述第四密封之間的間隙連通。

作為優選，所述第三進氣口和所述第二排氣口之間設有第五密封，所述第五密封套設于所述轉軸，所述第三進氣口和所述第二排氣口可通過所述轉軸和所述第五密封之間的間隙連通。