一种超临界二氧化碳压缩机的制作方法

技术特征：
1.一种超临界二氧化碳压缩机，包括压缩机壳体以及设置在所述压缩机壳体内的至少一压缩机叶轮和至少一与所述压缩机叶轮相配合的压缩机蜗壳，所述压缩机蜗壳固定设置在所述压缩机壳体内，所述压缩机叶轮转动设置在所述压缩机蜗壳内，其特征在于，所述压缩机叶轮包括叶轮轮毂、一级叶片、二级叶片，其中，所述一级叶片、二级叶片以背靠背的方式分别沿周向均匀加工形成在叶轮轮毂的两侧端面上，所述二级叶片的外缘直径大于所述一级叶片的外缘直径，在轴向上位于所述一级叶片与二级叶片之间的叶轮轮毂外缘上设计有轮毂平衡阶梯结构；所述压缩机蜗壳包括两个分别与所述压缩机叶轮的一级叶片、二级叶片相适配的蜗壳空间，两个蜗壳空间之间设置有蜗壳隔板，所述蜗壳隔板与叶轮轮毂外缘的配合面上也对应所述轮毂平衡阶梯结构加工形成有隔板平衡阶梯结构，且至少在所述隔板平衡阶梯结构的两个径向壁面上分别设计有两排梳齿结构，所述两排梳齿结构用以实现所述压缩机叶轮的两级叶片之间的级间密封；所述轮毂平衡阶梯结构与隔板平衡阶梯结构相互配合，以实现所述压缩机叶轮一部分轴向力的自平衡；所述压缩机蜗壳上加工有至少一与蜗壳空间不连通的平衡气孔通道，所述平衡气孔通道一端从外部引气，另一端延伸至所述隔板平衡阶梯处，并与所述轮毂平衡阶梯结构与隔板平衡阶梯结构之间的空间连通，且所述外部引气的压力高于所述二级叶片的出口压力，以进一步减少压缩机两级之间的级间泄露，同时平衡一部分轴向推力。2.按权利要求1所述超临界二氧化碳压缩机，其特征在于，所述压缩机蜗壳的隔板平衡阶梯结构的两个径向壁面上设计有两排梳齿结构，两排梳齿的数量分别为a，b，其中，a＝0，1，2，3，
……
，1000，b＝0，1，2，3，
……
，1000。3.按权利要求1所述超临界二氧化碳压缩机，其特征在于，所述压缩机蜗壳上设计有平衡气孔，平衡气孔一端从外部引气，另一端连通叶轮平衡阶梯位置，引气压力高于二级叶轮出口压力0.1mpa-0.5mpa。4.按权利要求1所述超临界二氧化碳压缩机，其特征在于，所述压缩机蜗壳设计有两级流道。5.按权利要求1所述超临界二氧化碳压缩机，其特征在于，所述压缩机叶轮的数量为2n，n＝1，2，3，4，
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，10000，可以实现2n级压缩。6.按权利要求5所述超临界二氧化碳压缩机，其特征在于，所述压缩机蜗壳的平衡气孔数量为m，m＝0，1，2，3，
……
，100。7.按权利要求2所述超临界二氧化碳压缩机，其特征在于，所述蜗壳与叶轮外缘的配合面的两排梳齿结构可以为蜂窝结构。8.按权利要求3所述超临界二氧化碳压缩机，其特征在于，所述蜗壳的平衡气孔沿着蜗壳圆周方向均匀分布。

技术总结
本发明公开了一种超临界二氧化碳压缩机，压缩机叶轮由轮毂、一级叶片、二级叶片组成，一级叶片、二级叶片分别在叶轮两侧，可以实现一个叶轮完成两级压缩，降低了加工制造成本、有效地减小压缩机的轴向长度，提高压缩机转子的临界转速，使压缩机结构更紧凑，转子运行安全可靠。叶轮外缘设计有平衡阶梯结构，可以通过叶轮本身实现一部分轴向力的自平衡。蜗壳与叶轮外缘的配合面有两排梳齿结构。可以实现级间密封，结构紧凑，密封效果好，泄露率低。蜗壳设计有平衡气孔，平衡气孔一端从外部引气，另一端连通叶轮平衡阶梯位置，引气压力高于二级叶轮出口压力0.1MPa-0.5MPa。可以减少压缩机级间泄露，同时平衡一部分轴向推力。同时平衡一部分轴向推力。同时平衡一部分轴向推力。


技术研发人员：姜鹏 田勇 王波 王强 王桂英 张楠楠
受保护的技术使用者：上海浦东先进能源动力研究中心
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/3/25