[发明专利]超临界二氧化碳布雷顿循环系统

权利要求书

1.一种超临界二氧化碳布雷顿循环系统，包括依次连接并形成气体回路的压缩机(10)、热源(20)、膨胀机(30)和冷却器(40)，且所述膨胀机(30)出来的高温气体经过预热器(90)对压缩机(10)进入热源(20)之前的气体进行预热，所述气体回路上设有气体调节单元(60)，所述气体调节单元(60)与气体回路之间设有调节阀(50)，所述压缩机(10)包括压缩机叶轮(11)，所述膨胀机(30)包括膨胀机叶轮(31)，其特征在于：所述压缩机(10)和膨胀机(30)安装于同一缸体(70)内，该缸体(70)内形成相互独立且封闭的压缩机腔室和膨胀机腔室，所述压缩机叶轮(11)安装于所述压缩机腔室内且该压缩机腔室上设有压缩机进气端(12)和压缩机出气端(13)，所述膨胀机叶轮(21)安装于所述膨胀机腔室内且该膨胀机腔室上设有膨胀机进气端(32)和膨胀机出气端(33)，所述压缩机叶轮(11)和膨胀机叶轮(31)安装于同一主轴(80)上，且所述膨胀机叶轮(31)安装于所述压缩机叶轮(11)与膨胀机出气端(33)之间，所述压缩机腔室的一侧与膨胀机腔室之间通过机械式间隙密封件(71)进行密封，压缩机腔室的另一侧与外部空间之间通过机械式动密封件(72)密封。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳布雷顿循环系统，其特征在于：所述机械式间隙密封件(71)为梳齿密封件，所述机械式动密封件(72)为串联式干气密封结构。

3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳布雷顿循环系统，其特征在于：所述主轴(80)一端通过支撑装置(81)支撑，另一端固定安装轴套(82)，所述梳齿密封件固定安装于所述缸体(70)内且该梳齿密封件密封套设于所述轴套(82)。

4.根据权利要求3所述的超临界二氧化碳布雷顿循环系统，其特征在于：所述支撑装置(81)为高速发电机或轴承座，所述压缩机(10)位于膨胀机(30)与支撑装置(81)之间。

5.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳布雷顿循环系统，其特征在于：所述膨胀机进气端(32)沿着缸体(70)的径向方向布置，所述膨胀机出气端(33)沿着缸体(70)的轴向方向布置，所述压缩机进气端(12)和压缩机出气端(13)皆沿着缸体的径向方向布置。

6.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳布雷顿循环系统，其特征在于：所述压缩机叶轮(11)和膨胀机叶轮(31)采用同向安装或者背向安装。