[发明专利]一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统及方法

权利要求书

1.一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统，其特征在于，

包括压缩机本体、平衡管、第一压力变送器、排气管路、第二压力变送器、第一充气管路、第一开关阀、高压储罐、第三压力变送器、送气管、调节阀、压差变送器和供气机构；

所述平衡管和所述压缩机本体连通，并位于所述压缩机本体一侧；所述第一压力变送器和所述平衡管固定连接，并位于所述平衡管一侧；所述排气管路和所述压缩机本体连通，并位于所述压缩机本体一侧；所述第二压力变送器和所述排气管路固定连接，并位于所述排气管路一侧；所述第一充气管路和所述排气管路连通，并位于所述排气管路一侧；所述第一开关阀和所述第一充气管路固定连接，并位于所述第一充气管路一侧；所述高压储罐和所述第一充气管路连通，并位于所述第一充气管路一侧；所述第三压力变送器设置在所述高压储罐上；所述送气管和所述高压储罐连通，且与所述压缩机本体连通，并位于所述高压储罐和所述压缩机本体之间；所述调节阀和所述送气管固定连接，并位于所述送气管一侧；所述压差变送器设置在所述平衡管和所述送气管之间，所述压差变送器和所述调节阀电连接；所述供气机构设置在所述高压储罐一侧。

2.如权利要求1所述的一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统，其特征在于，

所述超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统还包括控制器；所述控制器分别与所述第一压力变送器、所述第二压力变送器、所述第一开关阀、所述第三压力变送器、所述调节阀、所述压差变送器、所述供气机构电连接。

3.如权利要求2所述的一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统，其特征在于，

所述压缩机本体包括机匣、主轴、一级叶轮、一级轮背密封、一级干气密封动环、一级干气密封静环、一级迷宫密封、二级叶轮、二级碳环密封、二级干气密封动环、二级干气密封静环和二级迷宫密封；

所述机匣和所述排气管路连通，并位于所述排气管路一侧；所述主轴设置在所述机匣内部；所述一级叶轮设置在所述主轴一端；所述一级轮背密封设置在所述一级叶轮一侧，所述一级干气密封动环设置在所述机匣内部，所述一级干气密封静环设置在所述机匣内部，所述一级干气密封动环和所述一级干气密封静环之间形成一级密封面；所述一级迷宫密封设置在所述一级干气密封动环侧边，所述一级迷宫密封和所述一级干气密封静环之间形成一级密封腔，所述一级迷宫密封和所述一级轮背密封之间形成一级平衡腔；所述二级叶轮设置在所述主轴远离所述一级叶轮一端；所述二级碳环密封设置在所述二级叶轮一侧，所述二级干气密封动环设置在所述机匣内部，所述二级干气密封静环设置在所述机匣内部，所述二级干气密封动环和所述二级干气密封静环之间形成二级密封面；所述二级迷宫密封设置在所述二级干气密封动环侧边，所述二级迷宫密封和所述二级干气密封静环之间形成二级密封腔，所述二级迷宫密封和所述二级碳环密封之间形成二级平衡腔。

4.如权利要求3所述的一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统，其特征在于，

所述供气机构包括充气组件和增压组件；所述增压组件设置在所述充气组件和所述高压储罐之间。

5.如权利要求4所述的一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统，其特征在于，

所述充气组件包括储液罐、输液管、蒸发装置和第二开关阀；

所述输液管和所述储液罐连通，并位于所述储液罐一侧；所述蒸发装置分别与所述输液管和所述增压组件连通，并位于所述输液管和所述增压组件之间；所述第二开关阀和所述输液管固定连接，并位于所述输液管侧边。

6.如权利要求5所述的一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统，其特征在于，

所述增压组件包括增压泵、排空管路、第三开关阀、增压管、第四开关阀和单向阀；

所述增压泵和所述蒸发装置连通，并位于所述蒸发装置一侧；所述排空管路设置在所述增压泵出口；所述第三开关阀和所述排空管路固定连接，并位于所述排空管路一侧；所述增压管分别与所述增压泵和所述高压储罐连通，并位于所述增压泵和所述高压储罐之间；所述第四开关阀和所述增压管固定连接，并位于所述增压管一侧；所述单向阀设置在所述增压管上。

7.一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制方法，应用于如权利要求1～6任意一项所述的一种超临界二氧化碳压缩机干气密封压力控制系统，其特征在于，包括：

压缩机本体充气时，第一开关阀关闭，供气机构向高压储罐充气，使平衡管压力达到干气密封规定启动压力；

压缩机本体启动时，调节供气机构使高压储罐压力升高，使调节阀在可调范围内保证压差变送器处于设定值；

不断比较第二压力变送器和第三压力变送器数值，当第二压力变送器数值达到第三压力变送器数值时，供气机构停止往高压储罐送气，第一开关阀打开，由排气管路为高压储罐供气。