[发明专利]可变流量的超临界工质半开式离心压缩装置及方法

权利要求书

1.可变流量的超临界工质半开式离心压缩装置，其特征在于：包括推力轴承(1)、主轴(2)、第一主轴支座(3-1)、第二主轴支座(3-2)、电动机(4)、干气密封(5)、梳齿密封(6)、压缩机壳体(7)、静叶(8)、通流流道出口(9)、动叶(10)、通流流道(11)、非通流流道进口挡板(12)、压缩机转轮(13)、非通流流道出口挡板(14)、干气储罐(15)、干气密封管路(16)和可变流量的局部进气超临界工质半开式离心压缩机(17)，其中从主轴(2)的一端开始，主轴(2)上依次布置了推力轴承(1)、第一主轴支座(3-1)、电动机(4)、第二主轴支座(3-2)和可变流量的局部进气超临界工质半开式离心压缩机(17)；所述可变流量的局部进气超临界工质半开式离心压缩机(17)由干气密封(5)、梳齿密封(6)、压缩机壳体(7)、静叶(8)、动叶(10)、非通流流道进口挡板(12)、压缩机转轮(13)和非通流流道出口挡板(14)构成，动叶(10)、非通流流道进口挡板(12)和非通流流道出口挡板(14)安装在压缩机转轮(13)上，动叶(10)、压缩机转轮(13)、非通流流道进口挡板(12)和非通流流道出口挡板(14)构成压缩机半开式叶轮，动叶(10)一侧的加工面、压缩机转轮(13)的底部加工面以及相邻动叶一侧的加工面构成了扩张型的“U”字型的半开式超临界工质压缩流道，半开式超临界工质压缩流道的最小截面处为半开式超临界工质压缩流道的进口，半开式超临界工质压缩流道的最大截面处为半开式超临界工质压缩流道的出口，在半开式超临界工质压缩流道的进口和出口处有非通流流道进口挡板(12)和非通流流道出口挡板(14)的流道为非通流流道，在超临界工质压缩流道的进口和出口处没有非通流流道进口挡板(12)和非通流流道出口挡板(14)的流道为通流流道(11)，在通流流道(11)的末端为通流流道出口(9)，静叶(8)安装于通流流道出口(9)整周径向方向外侧的压缩机壳体(7)上；干气储罐(15)通过干气密封管路(16)与干气密封(5)相连，干气密封(5)、梳齿密封(6)和可变流量的局部进气超临界工质半开式离心压缩机(17)的压缩机半开式叶轮依次位于主轴(2)上，且干气密封(5)靠近第二主轴支座(3-2)。

2.根据权利要求1所述的可变流量的超临界工质半开式离心压缩装置，其特征在于：所述可变流量的局部进气超临界工质半开式离心压缩机(17)的通流流道(11)的数量为大于或等于2的偶数，位置相对的两个通流流道(11)是以主轴中心线为中心线的空间中心对称结构。

3.根据权利要求1所述的可变流量的超临界工质半开式离心压缩装置，其特征在于：所述可变流量的局部进气超临界工质半开式离心压缩机(17)通过成对的增加或减少超临界工质压缩流道的非通流流道进口挡板(12)和非通流流道出口挡板(14)的数量来调整通流流道(11)的数量，且调整数量后后的位置相对的两个通流流道(11)仍为以主轴中心线为中心线的中心对称结构。

4.根据权利要求1所述的可变流量的超临界工质半开式离心压缩装置，其特征在于：所述可变流量的局部进气超临界工质半开式离心压缩机(17)的进气方式为轴向进气，径向出气。

5.根据权利要求1所述的可变流量的超临界工质半开式离心压缩装置，其特征在于：所述电动机具有2个或多个磁极对数，能够在1个或多个转速下工作。

6.根据权利要求1所述的可变流量的超临界工质半开式离心压缩装置，其特征在于：所述可变流量的局部进气超临界工质半开式离心压缩机(17)采用一段或多段梳齿密封(6)内泄漏控制形式，且至少一段梳齿密封(6)布置于主轴(2)上，其余梳齿密封(6)选择布置在压缩机半开式叶轮与压缩机壳体(7)之间的任一间隙处。