[实用新型]超临界二氧化碳压缩膨胀一体机

说明书

本申请实施例提供一种超临界二氧化碳压缩膨胀一体机，包括机壳和设置于机壳内的主轴、压缩机叶轮、膨胀机叶轮、电动发电机、轴承、第一密封件和第二密封件，通过将压缩机叶轮、膨胀机叶轮、电动发电机、轴承、第一密封件和第二密封件均设置在主轴上，压缩机叶轮和膨胀机叶轮分别设置在主轴的两端，电动发电机设置在压缩机叶轮和膨胀机叶轮之间，轴承和密封对应设置在主轴与机壳内侧形成的第一空间和第二空间内，缩小了主机系统的体积，提高了主机系统的工作效率。

技术领域

本申请实施涉及超临界二氧化碳发电技术领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳压缩膨胀一体机。

背景技术

超临界二氧化碳循环发电系统是一种以超临界状态的二氧化碳为工质的布雷顿循环系统，因此，也叫做超临界二氧化碳(化学式：CO₂)布雷顿循环发电系统。由于超临界二氧化碳循环发电系统具有效率高、系统体积小、噪声低、环保、经济等优点，被视为未来发电的主要发展发向之一，在诸多领域有良好的应用前景。

现有技术中，超临界CO₂简单布雷顿循环发电系统和超临界CO₂简单回热布雷顿循环发电系统的主机系统包括压缩机、膨胀机、电动机、发电机、齿轮箱，齿轮箱包括两个齿轮，每个齿轮上有一个轴，对应两个轴伸端，其中，一个轴用于固定压缩机和膨胀机，另一个轴用于固定电动机和发电机，并且在两个轴的两端分别需要设置对应的轴承作为支撑，设备数目多，结构复杂，因此，现有的主机系统存在体积庞大和工作效率低的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种超临界二氧化碳压缩膨胀一体机，以解决现有技术的主机系统体积庞大和工作效率低的问题。

本申请实施例提供一种超临界二氧化碳压缩膨胀一体机，包括：机壳、主轴、压缩机叶轮、膨胀机叶轮、电动发电机、轴承、第一密封件和第二密封件；

所述主轴、所述压缩机叶轮、所述膨胀机叶轮、所述电动发电机、所述轴承、所述第一密封件和所述第二密封件均设置所述机壳内；

所述压缩机叶轮固定连接在所述主轴的一端，所述压缩机叶轮与其周围的机壳构成压缩机；所述膨胀机叶轮固定连接所述主轴的另一端，所述膨胀机叶轮与其周围的机壳构成膨胀机；

所述电动发电机固定连接在所述主轴上，所述电动发电机位于所述压缩机叶轮和所述膨胀机叶轮的中间；

所述轴承设置在所述主轴与所述机壳内侧形成的第一空间和第二空间内，所述第一空间位于所述压缩机叶轮与所述电动发电机之间，所述第二空间位于所述膨胀机叶轮与所述电动发电机之间；

所述第一密封件靠近所述压缩机叶轮设置，所述第二密封件靠近所述膨胀机叶轮设置。

可选地，所述轴承包括：径向轴承和推力轴承，所述径向轴承用于防止所述主轴在径向发生偏移，所述推力轴承用于防止所述主轴在轴向发生偏移。

可选地，所述径向轴承包括：第一径向轴承和第二径向轴承；

所述第一径向轴承设置在所述第一空间内，所述第一径向轴承位于所述第一密封件与所述电动发电机之间；

所述第二径向轴承设置在所述第二空间内，所述第二径向轴承位于所述第二密封件与所述电动发电机之间。

可选地，所述推力轴承设置在所述第一空间内，所述推力轴承位于所述第一密封件与所述电动发电机之间；

可选地，所述推力轴承设置在所述第二空间内，所述推力轴承位于所述第二密封件与所述电动发电机之间。

可选地，所述轴承为磁悬浮轴承或者动压气浮轴承。

可选地，所述压缩机叶轮周围的机壳上设置有压缩机入口和压缩机出口；所述膨胀机叶轮周围的机壳上设置有膨胀机入口和膨胀机出口。