[发明专利]一种超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构

权利要求书

1.一种超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，包括壳体、主轴，其特征在于：

所述主轴上从高压侧到低压侧依次套设有阻旋密封环、通气密封环、低压密封环，所述通气密封环固定安装在壳体上，所述通气密封环分别与阻旋密封环、低压密封环固定连接，所述阻旋密封环、低压密封环的内圆面上分别设置有迷宫密封齿；

所述通气密封环的内圆面上沿周向设有阻旋腔，通气密封环上设有多个喷嘴孔，多个喷嘴孔沿通气密封环周向均匀分布，各喷嘴孔均沿主轴切向延伸，所述壳体上设有壳体进气孔，所述壳体进气孔通过壳体上设置的环形槽与所有喷嘴孔连通，用于通过壳体进气孔、喷嘴孔向阻旋腔内喷入阻旋气，阻旋气的流向与主轴旋向相反，用于降低阻旋腔内的周向气流速度，以及使阻旋腔内的周向压力均匀分布。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，其特征在于：超临界二氧化碳旋转机械包括超临界二氧化碳压缩机、超临界二氧化碳涡轮机。

3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，其特征在于：所述通气密封环的内圆面两端分别设置有迷宫密封齿，迷宫密封齿之间形成所述阻旋腔。

4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，其特征在于：所述阻旋密封环、低压密封环通过孔轴配合安装在通气密封环上，并通过螺钉固定。

5.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，其特征在于：所述阻旋密封环的高压侧设有多个阻旋栅，多个阻旋栅沿阻旋密封环周向均匀分布，超临界二氧化碳介质从高压侧进入阻旋密封环时，阻旋栅用于打断超临界二氧化碳介质圆周方向的旋转流，减小进入阻旋密封环迷宫密封齿时的入口预旋速度。

6.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，其特征在于：所述通气密封环与阻旋密封环、低压密封环之间分别设有呈环形的安装槽，各安装槽内分别设有三瓣式碳环，所述三瓣式碳环通过拉伸弹簧箍紧，使三瓣式碳环抱合在主轴上，三瓣式碳环通过防转销周向定位。

7.根据权利要求6所述的超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，其特征在于：所述三瓣式碳环的外周面为斜面，拉伸弹簧与阻旋密封环/低压密封环配合，使三瓣式碳环轴向抵触在阻旋密封环/通气密封环的端面上，形成碳环小间隙密封。

8.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，其特征在于：所述壳体进气孔通过进气管路与超临界二氧化碳发电系统的高压储罐相连，所述进气管路上设置有流量调节阀，所述主轴上布置有转速传感器，所述转速传感器、流量调节阀与PLC控制器信号连接，所述PLC控制器用于根据主轴转速控制进气量。

9.根据权利要求8所述的超临界二氧化碳旋转机械的阻旋减振密封结构，其特征在于：根据主轴转速、喷嘴孔流速的关系进行仿真计算，得到主轴转速、进气量的关系，所述PLC控制器根据主轴转速、进气量的关系设置流量调节阀的控制算法。