[发明专利]带螺旋冷却结构的超临界二氧化碳干气密封装置及方法

权利要求书

1.一种带螺旋冷却结构的超临界二氧化碳干气密封装置，包括动环、静环、推环和弹簧座，其特征在于，所述弹簧座内部设置有螺旋冷却通道，其中，来自干气密封高压侧的超临界二氧化碳进入螺旋冷却通道并对弹簧座冷却后从干气密封低压侧排出；

所述螺旋冷却通道的出口通过管路和抽吸泵与主循环系统相连。

2.根据权利要求1所述带螺旋冷却结构的超临界二氧化碳干气密封装置，其特征在于，所述动环安装在转轴上，静环安装在透平气缸腔体内，所述动环与静环互相配合并且来自干气密封高压侧的超临界二氧化碳能够在所述动环与静环之间形成刚性气膜。

3.根据权利要求1所述带螺旋冷却结构的超临界二氧化碳干气密封装置，其特征在于，所述动环通过轴套安装在转轴上且动环与轴套之间设置有动环密封圈，所述转轴与轴套之间设置有轴套密封圈；所述推环与弹簧座之间设置有浮动密封圈，推环与固定的弹簧座之间还通过弹性元件相连并且推环能够随静环移动而移动。

4.根据权利要求3所述带螺旋冷却结构的超临界二氧化碳干气密封装置，其特征在于，所述动环密封圈和轴套密封圈采用金属密封圈，所述浮动密封圈采用弹簧蓄能圈且外部包裹改性聚四氟乙烯。

5.根据权利要求1所述带螺旋冷却结构的超临界二氧化碳干气密封装置，其特征在于，所述弹簧座的端面设置与螺旋冷却通道连通的冷却气体进口孔，所述冷却气体进口孔靠近所述动环与静环的配合端面设置。

6.根据权利要求1所述带螺旋冷却结构的超临界二氧化碳干气密封装置，其特征在于，所述螺旋冷却通道的截面为矩形、圆形、三角形或多边形，所述螺旋冷却通道具有多个螺旋并且螺旋冷却通道在径向方向和轴向方向上覆盖弹簧座的整个本体。

7.一种超临界二氧化碳干气密封自冷却方法，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述带螺旋冷却结构的超临界二氧化碳干气密封装置进行冷却。

8.一种超临界二氧化碳干气密封自冷却方法，其特征在于，在超临界二氧化碳干气密封的弹簧座中加工形成螺旋冷却通道，使来自干气密封高压侧的超临界二氧化碳进入螺旋冷却通道并对弹簧座冷却后从干气密封低压侧排出实现冷却。