[发明专利]一种透平压缩机的自平衡冷却系统及方法在审
| 申请号： | 201910573226.3 | 申请日： | 2019-06-28 |
| 公开（公告）号： | CN110130998A | 公开（公告）日： | 2019-08-16 |
| 发明（设计）人： | 但光局;侯春峰;何晓燕;龚由春;李扬 | 申请（专利权）人： | 重庆江增船舶重工有限公司 |
| 主分类号： | F01D25/12 | 分类号： | F01D25/12;F01D11/00;F04D29/58;F04D29/10;F04D29/051 |
| 代理公司： | 重庆蕴博君晟知识产权代理事务所(普通合伙) 50223 | 代理人： | 郑勇 |
| 地址： | 402263 重庆市*** | 国省代码： | 重庆;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 冷却区 冷却系统 高压端 密封 机械密封 低压端 高压段 平衡腔 低压端压力 冷却气出口 平衡轴向力 透平压缩机 低压段 冷却气 形成面 自平衡 高压端压力 冷却气进口 高压低温 结构通道 冷却气体 冷却气源 依次设置 动静叶 排气口 轴冷却 排出 流动 | ||
1.一种透平压缩机的自平衡冷却系统，其特征在于，包括：轴(1)以及在轴(1)上依次设置的低压端密封(2)、低压段冷却区(3)、低压端机械密封(6)、动静叶区(7)、高压端机械密封(10)、高压段冷却区(11)、高压端密封(12)，所述轴(1)上设有一段直径增大的大径段，所述低压端机械密封(6)、动静叶区(7)设置在该大径段上，所述大径段低压端轴肩为低压侧压力形成面(5)，所述大径段的高压端轴肩为高压侧推力形成面(8)，所述低压侧压力形成面(5)、高压侧推力形成面(8)的面积相等，所述低压段冷却区(3)、低压侧压力形成面(5)之间设置低压端压力平衡腔(4)，所述高压侧推力形成面(8)、高压端机械密封(10)之间设置高压端压力平衡腔(9)，所述高压端压力平衡腔(9)与动静叶区(7)的内腔连通，使高压端压力平衡腔(9)内的压力与动静叶区(7)内的压力相等；
所述高压端机械密封(10)、高压段冷却区(11)之间设置冷却气进口，用于连接冷却气源，所述高压段冷却区(11)、高压端密封(12)之间设置冷却气出口，所述冷却气出口通过结构通道连接低压端压力平衡腔(4)，所述低压端密封(2)、低压段冷却区(3)之间设置冷却气排气口，用于排出冷却气。
2.一种透平压缩机的自平衡冷却方法，其特征在于，包括权利要求1所述的自平衡冷却系统，冷却气进口连接冷却气源，冷却气源的气压等于高压端压力平衡腔(9)内的工质压力；
所述冷却气体从冷却气源首先引入到高压端机械密封(10)外侧，阻止高压端压力平衡腔(9)内部的工质气体向外泄露，同时，所述冷却气体进入高压段冷却区(11)与轴(1)之间的冷却通道对轴的高压段进行冷却；
然后，再通过结构通道将所述冷却气体引入低压端压力平衡腔(4)，低压端压力平衡腔(4)内的冷却气体进入低压段冷却区(3)和轴(1)之间的冷却通道对轴进行冷却，随后排出冷却系统；
冷却过程中，低压端压力平衡腔(4)内的冷却气体压力与高压端压力平衡腔(9)内的工质气体的压力相等，由于低压侧压力形成面(5)、高压侧推力形成面(8)的面积相等，因此，在低压侧推力形成面(5)和高压侧推力形成面(9)上的轴向力大小相等，方向相反，互相抵消，实现了轴冷却的同时平衡轴向力。
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