[發明專利]一種適應600℃進氣的超臨界二氧化碳向心透平結構

在審

• 申請號: 202211065580.3
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115324669A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 潘春雨;徐殿吉;魏紅陽;徐鵬;張春秀;邢冠一;郭慶豐;翟彥愷;王成佳;劉陽;楊一鳴;呂天昊
• 申請（專利權）人: 哈電發電設備國家工程研究中心有限公司;哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: F01K7/32
• 分類號: F01K7/32;F01K7/18;F01K25/10;F01D11/04;F01D11/12;F01D9/04;F01D25/24;F01D25/08
• 代理公司: 哈爾濱市晨晟知識產權代理有限公司 23219
• 代理人: 劉文權

1.一種適應600℃進氣的超臨界二氧化碳向心透平結構，其特征在于：包括低壓向心透平(1)、齒輪箱2和高壓向心透平(3)；

齒輪箱2包括轉子(23)、軸承(24)和齒輪箱殼體(31)，轉子(23)通過軸承(24)轉動設置在齒輪箱殼體(31)上，齒輪箱殼體(31)的兩端分別設有與轉子(23)相配合擋油環(22)；

低壓向心透平(1)包括低壓蝸殼(11)、低壓向心葉輪(12)、低壓隔熱機匣(13)和低壓密封機匣(15)；低壓蝸殼(11)、低壓隔熱機匣(13)和低壓密封機匣(15)依次同軸法蘭連接，低壓密封機匣(15)的另一端與齒輪箱殼體(31)相連，轉子(23)的一端依次穿過低壓密封機匣(15)和低壓隔熱機匣(13)，并延伸進低壓蝸殼(11)內，且與低壓向心葉輪(12)止口配合，低壓向心葉輪(12)的一端設有低壓葉輪管套，轉子(23)的外周和所述低壓葉輪管套的內周通過花鍵結構配合，低壓密封機匣(15)內設有干氣密封(14)，低壓密封機匣(15)通過干氣密封(14)與轉子(23)相連，低溫二氧化碳氣源通過管路與低壓密封機匣(15)內部連通，低壓隔熱機匣(13)的內孔設有低壓端密封齒(133)，所述低壓端密封齒(133)與所述低壓葉輪管套的外周間隙配合，低壓隔熱機匣(13)上圓周設置有若干低壓導流葉片(131)，若干低壓導流葉片(131)位于低壓向心葉輪(12)外周的進氣通道上；

高壓向心透平(3)包括高壓蝸殼(31)、高壓向心葉輪(32)、高壓隔熱機匣和高壓密封機匣(35)；高壓蝸殼(31)、高壓隔熱機匣和高壓密封機匣(35)依次同軸法蘭連接，高壓密封機匣(35)的另一端與齒輪箱殼體(31)相連，轉子(23)的另一端依次穿過高壓密封機匣(35)和高壓隔熱機匣，并延伸進高壓蝸殼(31)內，且與高壓向心葉輪(32)止口配合，高壓向心葉輪(32)的一端設有高壓葉輪管套，轉子(23)的外周和所述高壓葉輪管套的內周通過花鍵結構配合，高壓密封機匣(35)內設有干氣密封(14)，高壓密封機匣(35)通過干氣密封(14)與轉子(23)相連，低溫二氧化碳氣源通過管路與高壓密封機匣(35)內部連通，高壓隔熱機匣的內孔設有高壓端密封齒(333)，所述高壓端密封齒(333)與所述高壓葉輪管套的外周間隙配合，高壓隔熱機匣上圓周設置有若干高壓導流葉片(331)，若干高壓導流葉片(331)位于高壓向心葉輪(32)外周的進氣通道上。

2.根據權利要求1所述的一種適應600℃進氣的超臨界二氧化碳向心透平結構，其特征在于：若干低壓導流葉片(131)分別與低壓隔熱機匣(13)一體成型，若干低壓導流葉片(131)的頂端通過第一環形圍帶(132)相連，低壓蝸殼(11)上設有第一環形槽，第一環形圍帶(132)與所述第一環形槽相匹配，若干高壓導流葉片(331)分別與高壓隔熱機匣一體成型，若干高壓導流葉片(331)的頂端通過第二環形圍帶(332)相連，高壓蝸殼(31)上設有第二環形槽，第二環形圍帶(332)與所述第二環形槽相匹配。

3.根據權利要求1所述的一種適應600℃進氣的超臨界二氧化碳向心透平結構，其特征在于：低壓蝸殼(11)的內腔壁上設有第一可磨耗涂層(111)，第一可磨耗涂層(111)設在低壓蝸殼(11)與低壓向心葉輪(12)的配合間隙區域內，高壓蝸殼(31)的內腔壁上設有第二可磨耗涂層(311)，第二可磨耗涂層(311)設在高壓蝸殼(31)與高壓向心葉輪(32)的配合間隙區域內。

4.根據權利要求1所述的一種適應600℃進氣的超臨界二氧化碳向心透平結構，其特征在于：低壓蝸殼(11)的下方設有低壓支架(17)，高壓蝸殼(31)的下方設有高壓支架(37)。

5.根據權利要求4所述的一種適應600℃進氣的超臨界二氧化碳向心透平結構，其特征在于：低壓蝸殼(11)和低壓支架(17)之間設有隔熱墊(19)，高壓蝸殼(31)和高壓支架(37)之間設有隔熱墊(19)。

6.根據權利要求5所述的一種適應600℃進氣的超臨界二氧化碳向心透平結構，其特征在于：低壓蝸殼(11)的周向通過第一導向鍵(16)和低壓支架(17)配合，高壓蝸殼(31)的周向通過第二導向鍵(36)和高壓支架(37)配合。