[实用新型]超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统

权利要求书

1.一种超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统，其特征在于：该动力部件冷却密封隔热系统包括机壳(24)以及设置于机壳(24)内的主轴(23)，所述机壳(24)的两端设置有迷宫密封，机壳(24)一端的迷宫密封与设置于主轴(23)一端的压缩机叶轮(1)相配合，机壳(24)另一端的迷宫密封与设置于主轴(23)另一端的透平叶轮(20)相配合，机壳(24)与主轴(23)之间留有环状间隙，环状间隙的一端通过对应端迷宫密封的径向间隙与压缩机叶轮轮背泄漏间隙(2)相连通，环状间隙的另一端设置有冷热工质混合腔室(16)，冷热工质混合腔室(16)通过对应端迷宫密封的径向间隙与透平叶轮轮背泄漏间隙(19)相连通，机壳(24)上设置有与冷热工质混合腔室(16)相连通的排气孔(17)，排气孔(17)与设置于机壳(24)外的冷却器相连。

2.根据权利要求1所述一种超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统，其特征在于：所述环状间隙包括用于将自压缩机叶轮轮背泄漏间隙(2)进入机壳(24)内的泄漏流沿朝向冷热工质混合腔室(16)方向输送的依次连通的第一冷却通道(5)、第二冷却通道(7)、第三冷却通道(10)、第四冷却通道(13)、第五冷却通道(14)和第六冷却通道(15)；所述第一冷却通道(5)及第六冷却通道(15)为设置于机壳(24)上的保护轴承(6)与主轴(23)之间的间隙；所述第二冷却通道(7)及第五冷却通道(14)为设置于机壳(24)上的径向磁悬浮轴承(8)与主轴(23)之间的间隙；所述第三冷却通道(10)为设置于机壳(24)上的推力磁悬浮轴承(9)与设置于主轴(23)上的推力盘之间的间隙；所述第四冷却通道(13)为设置于机壳(24)上的电机定子线圈(12)与设置于主轴(23)上的电机转子(11)之间的间隙。

3.根据权利要求2所述一种超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统，其特征在于：所述冷热工质混合腔室(16)由所述第六冷却通道(15)出口端面、主轴(23)、透平叶轮(20)、对应端迷宫密封及机壳(24)共同包围而成；所述排气孔(17)布置于冷热工质混合腔室(16)上方的机壳(24)对应区域中。

4.根据权利要求1所述一种超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统，其特征在于：所述压缩机叶轮轮背泄漏间隙(2)泄漏的高压冷流体和透平叶轮轮背泄漏间隙(19)泄漏的高压热流体在冷热工质混合腔室(16)混合，排气孔(17)通过所述冷却器引出至压缩机叶轮(1)的工质入口侧。

5.根据权利要求1所述一种超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统，其特征在于：所述机壳(24)的端面上固定有销钉(4)，销钉(4)与设置于迷宫密封机壳侧上的孔间隙配合。

6.根据权利要求1所述一种超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统，其特征在于：所述迷宫密封包括与对应机壳(24)端面接触的环形的可磨损密封体，压缩机叶轮(1)及透平叶轮(20)的轮背侧设置有与机壳(24)对应端迷宫密封的可磨损密封体的内圈接触的径向密封齿。

7.根据权利要求1所述一种超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统，其特征在于：所述动力部件冷却密封隔热系统还包括隔热套筒(18)以及连接杆(22)，隔热套筒(18)设置于主轴(23)与透平叶轮(20)之间，连接杆(22)贯穿透平叶轮(20)，连接杆(22)伸出透平叶轮(20)的一端设置有隔热导流帽，连接杆(22)的另一端与主轴(23)相连。

8.根据权利要求7所述一种超临界二氧化碳布雷顿循环动力部件冷却密封隔热系统，其特征在于：所述隔热套筒(18)通过过盈配合或螺纹连接方式设置于主轴(23)上，隔热套筒(18)自主轴(23)端部向内延伸至覆盖冷热工质混合腔室(16)所在主轴(23)侧面区域。