【技术实现步骤摘要】
一种透平压缩机的自平衡冷却系统及方法
本专利技术涉及高温高压透平及高温高压压缩机领域,具体涉及一种高温高压透机组或高温高压压缩机组轴冷却系统平衡轴向力的方法。
技术介绍
为了提高透平机组及压缩机组的整体效率,越来越多新工作介质被用到透平机组及压缩机中,如超临界CO2、超超临界CO2、氦气等,这些介质普遍具有高压力、高温度的特点。因此,导致透平机组及压缩机组轴承受极大的轴向力和超高的温度。常规解决方案是通过冷却系统对透平机组轴进行冷却,再通过增大推力轴承的承载能力平衡机组轴向推力。这种方法虽然在一定压力和温度范围内可以解决问题,但随着温度压力的不断提高满足条件的推力轴承不但设计和加工难度都非常高,而且价格特别昂贵,甚至于无法设计出满足技术要求的推力轴承。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种通过冷却系统平衡轴向力的透平压缩机的自平衡冷却系统及方法。本专利技术通过控制高压低温冷却气体的流动,既能满足对轴冷却要求,同时也能实现平衡轴向力的目的。本专利技术的目的是这样实现的:一种透平压缩机的自平衡冷却系统,包括:轴以及在轴上依次设置的低压端密封、低压段冷却区、低压端机械密封、动静叶区、高压端机械密封、高压段冷却区、高压端密封,所述轴上设有一段直径增大的大径段,所述低压端机械密封、动静叶区设置在该大径段上,所述大径段低压端轴肩为低压侧压力形成面,所述大径段的高压端轴肩为高压侧推力形成面,所述低压侧压力形成面、高压侧推力形成面的面积相等,所述低压段冷却区、低压侧压力形成面之间设置低压端压力平衡腔,所述高压侧推力形成面、高压端机械密封之间设置高压端 ...
【技术保护点】
1.一种透平压缩机的自平衡冷却系统,其特征在于,包括:轴(1)以及在轴(1)上依次设置的低压端密封(2)、低压段冷却区(3)、低压端机械密封(6)、动静叶区(7)、高压端机械密封(10)、高压段冷却区(11)、高压端密封(12),所述轴(1)上设有一段直径增大的大径段,所述低压端机械密封(6)、动静叶区(7)设置在该大径段上,所述大径段低压端轴肩为低压侧压力形成面(5),所述大径段的高压端轴肩为高压侧推力形成面(8),所述低压侧压力形成面(5)、高压侧推力形成面(8)的面积相等,所述低压段冷却区(3)、低压侧压力形成面(5)之间设置低压端压力平衡腔(4),所述高压侧推力形成面(8)、高压端机械密封(10)之间设置高压端压力平衡腔(9),所述高压端压力平衡腔(9)与动静叶区(7)的内腔连通,使高压端压力平衡腔(9)内的压力与动静叶区(7)内的压力相等;所述高压端机械密封(10)、高压段冷却区(11)之间设置冷却气进口,用于连接冷却气源,所述高压段冷却区(11)、高压端密封(12)之间设置冷却气出口,所述冷却气出口通过结构通道连接低压端压力平衡腔(4),所述低压端密封(2)、低压段冷却区( ...
【技术特征摘要】
1.一种透平压缩机的自平衡冷却系统,其特征在于,包括:轴(1)以及在轴(1)上依次设置的低压端密封(2)、低压段冷却区(3)、低压端机械密封(6)、动静叶区(7)、高压端机械密封(10)、高压段冷却区(11)、高压端密封(12),所述轴(1)上设有一段直径增大的大径段,所述低压端机械密封(6)、动静叶区(7)设置在该大径段上,所述大径段低压端轴肩为低压侧压力形成面(5),所述大径段的高压端轴肩为高压侧推力形成面(8),所述低压侧压力形成面(5)、高压侧推力形成面(8)的面积相等,所述低压段冷却区(3)、低压侧压力形成面(5)之间设置低压端压力平衡腔(4),所述高压侧推力形成面(8)、高压端机械密封(10)之间设置高压端压力平衡腔(9),所述高压端压力平衡腔(9)与动静叶区(7)的内腔连通,使高压端压力平衡腔(9)内的压力与动静叶区(7)内的压力相等;所述高压端机械密封(10)、高压段冷却区(11)之间设置冷却气进口,用于连接冷却气源,所述高压段冷却区(11)、高压端密封(12)之间设置冷却气出口,所述冷却气出口通过结...
【专利技术属性】
技术研发人员:但光局,侯春峰,何晓燕,龚由春,李扬,
申请(专利权)人:重庆江增船舶重工有限公司,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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