The invention provides an impact supercritical CO2 high-speed turbogenerator, which is mainly composed of supercritical CO2 inlet pipe, nozzle, supercritical CO2 outlet pipe, turbine shell, impeller, rotary shaft, shell thrust bearing, sealing bearing, tail cover, coupling, generator and other components. Supercritical CO2 inlet pipe is arranged above the turbine shell, and supercritical CO2 outlet pipe is arranged below. The inlet pipe passes through the nozzle to the turbine at high speed and impacts the impeller on the rotating shaft; the impeller on the rotating shaft is in the shape of a double bowl bucket, which is uniformly arranged along the circumference; the rotating shaft is assembled with shell thrust bearings, impellers and sealing bearings from the front end to the back end in turn, and then the assembled rotating shaft is loaded into the shell of the turbine. The shell thrust bearings at the front end of the rotating shaft are directly connected with the back end of the shell. The tail cover is matched by inlaying, and the sealing bearing at the back end of the rotary shaft is connected with the front end of the shell; the top of the front end of the pump shaft is connected with the generator through the coupling.
【技术实现步骤摘要】
冲击式超临界CO2高速涡轮发电机一、
本专利技术涉及机械设备领域，特别地，涉及转动轴的非接触式密封结构。二、
技术介绍
超临界CO2(SCO2)发电技术采用SCO2作为工作介质、在超临界压力下以封闭的布雷顿热力循环做功，功率密度高，热电转换效率远高于以蒸汽作为工作介质的传统蒸汽轮机和以燃气为介质的燃气轮机，同时避免使用昂贵的镍基高温合金，体积为蒸汽轮机的1/20～1/30，初始投资比蒸汽轮机低30％～40％，被普遍认为是具有革命性、颠覆性的国际前沿技术，是目前各国研究的热点。SCO2发电系统包括超临界涡轮机、超临界加压泵、高速发电机、高温高压换热器、超高压密封等部件，其中超临界涡轮机和高转速发电机做成的SCO2发电机使其中的重中之重的关键部件。超临界CO2是气态和液态并存的流体，密度接近于液体，粘度接近于气体，扩散系数约为液体的100倍，对大多数有机物具有较强的溶解性。在全循环发电过程中，CO2均处于超临界状态，不发生相变，压力均大于7.38MPa，功率密度大，对涡轮机叶轮的冲量大，体积膨胀比率小。目前SCO2发电基本处于研究和小型示范阶段，大多采用多级叶片式涡轮机，并不适合体积变化小的超临界流体，反而冲击式水轮发电结构更加适合SCO2发电。另外SCO2发电的高速涡轮机出口压力也在7.38Mpa以上，易受到涡轮机润滑油以及密封填料中可溶物的污染，对旋转轴的密封和高转速要求更高，需要自润滑、无填充料、强密封性的轴端密封系统。因此，SCO2高速涡轮发电机在设计过程中，在确保高转速的前提下，既要兼顾高速精密轴承、转子运行稳定性，同时要充分考虑超临界二氧化碳工质温...
【技术保护点】
1.冲击式超临界CO2高速涡轮发电机，其特征在于涡轮机壳体上面设置超临界CO2进口管，下面设置超临界CO2出口管；超临界CO2进口管通过喷嘴高速通入涡轮机，冲击旋转轴上的叶轮；旋转轴上的叶轮呈双碗状水斗形状，为沿圆周均匀布置；旋转轴从前端到后端依次组装壳体推力轴承、叶轮和密封轴承，然后将组装好的旋转轴装入涡轮机壳程，旋转轴前端的壳体推力轴承与壳体后端直连的尾盖通过镶嵌形成配合，旋转轴后端的密封轴承与壳体前端连接；旋转轴前端顶部通过与联轴器与发电机连接。
【技术特征摘要】
1.冲击式超临界CO2高速涡轮发电机，其特征在于涡轮机壳体上面设置超临界CO2进口管，下面设置超临界CO2出口管；超临界CO2进口管通过喷嘴高速通入涡轮机，冲击旋转轴上的叶轮；旋转轴上的叶轮呈双碗状水斗形状，为沿圆周均匀布置；旋转轴从前端到后端依次组装壳体推力轴承、叶轮和密封轴承，然后将组装好的旋转轴装入涡轮机壳程，旋转轴前端的壳体推力轴承与壳体后端直连的尾盖通过镶嵌形成配合，旋转轴后端的密封轴承与壳体前端连接；旋转轴前端顶部通过与联轴器与发电机连接。2.根据权利要求书1所述的冲击式超临界CO2高速涡轮发电机，其特征在于密封轴承主要由端面径向迷宫式密封、推力轴承和向心轴承组成，在T型内圈的前端面外侧沿径向依次设置环形齿的静环和推力轴承，在前端面内侧沿轴向设置着外径不小于前端面直径的向心轴承；П型外圈的后端面内侧沿径向设置环形齿的...
【专利技术属性】
技术研发人员：田原宇，乔英云，田一良，李大伟，张金弘，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37
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