一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构的制作方法

技术特征：
1.一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：包括低压向心透平(1)、齿轮箱(2)和高压向心透平(3)；齿轮箱(2)包括转子(23)、轴承(24)和齿轮箱壳体(31)，转子(23)通过轴承(24)转动设置在齿轮箱壳体(31)上，齿轮箱壳体(31)的两端分别设有与转子(23)相配合挡油环(22)；低压向心透平(1)包括低压蜗壳(11)、低压向心叶轮(12)、低压隔热机匣(13)和低压密封机匣(15)；低压蜗壳(11)、低压隔热机匣(13)和低压密封机匣(15)依次同轴法兰连接，低压密封机匣(15)的另一端与齿轮箱壳体(31)相连，转子(23)的一端依次穿过低压密封机匣(15)和低压隔热机匣(13)，并延伸进低压蜗壳(11)内，且与低压向心叶轮(12)止口配合，低压向心叶轮(12)的一端设有低压叶轮管套，转子(23)的外周和所述低压叶轮管套的内周通过花键结构配合，低压密封机匣(15)内设有干气密封(14)，低压密封机匣(15)通过干气密封(14)与转子(23)相连，低温二氧化碳气源通过管路与低压密封机匣(15)内部连通，低压隔热机匣(13)的内孔设有低压端密封齿(133)，所述低压端密封齿(133)与所述低压叶轮管套的外周间隙配合，低压隔热机匣(13)上圆周设置有若干低压导流叶片(131)，若干低压导流叶片(131)位于低压向心叶轮(12)外周的进气通道上；高压向心透平(3)包括高压蜗壳(31)、高压向心叶轮(32)、高压隔热机匣和高压密封机匣(35)；高压蜗壳(31)、高压隔热机匣和高压密封机匣(35)依次同轴法兰连接，高压密封机匣(35)的另一端与齿轮箱壳体(31)相连，转子(23)的另一端依次穿过高压密封机匣(35)和高压隔热机匣，并延伸进高压蜗壳(31)内，且与高压向心叶轮(32)止口配合，高压向心叶轮(32)的一端设有高压叶轮管套，转子(23)的外周和所述高压叶轮管套的内周通过花键结构配合，高压密封机匣(35)内设有干气密封(14)，高压密封机匣(35)通过干气密封(14)与转子(23)相连，低温二氧化碳气源通过管路与高压密封机匣(35)内部连通，高压隔热机匣的内孔设有高压端密封齿(333)，所述高压端密封齿(333)与所述高压叶轮管套的外周间隙配合，高压隔热机匣上圆周设置有若干高压导流叶片(331)，若干高压导流叶片(331)位于高压向心叶轮(32)外周的进气通道上。2.根据权利要求1所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：若干低压导流叶片(131)分别与低压隔热机匣(13)一体成型，若干低压导流叶片(131)的顶端通过第一环形围带(132)相连，低压蜗壳(11)上设有第一环形槽，第一环形围带(132)与所述第一环形槽相匹配，若干高压导流叶片(331)分别与高压隔热机匣一体成型，若干高压导流叶片(331)的顶端通过第二环形围带(332)相连，高压蜗壳(31)上设有第二环形槽，第二环形围带(332)与所述第二环形槽相匹配。3.根据权利要求1所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：低压蜗壳(11)的内腔壁上设有第一可磨耗涂层(111)，第一可磨耗涂层(111)设在低压蜗壳(11)与低压向心叶轮(12)的配合间隙区域内，高压蜗壳(31)的内腔壁上设有第二可磨耗涂层(311)，第二可磨耗涂层(311)设在高压蜗壳(31)与高压向心叶轮(32)的配合间隙区域内。4.根据权利要求1所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：低压蜗壳(11)的下方设有低压支架(17)，高压蜗壳(31)的下方设有高压支架(37)。5.根据权利要求4所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：低压蜗壳(11)和低压支架(17)之间设有隔热垫(19)，高压蜗壳(31)和高压支架(37)
之间设有隔热垫(19)。6.根据权利要求5所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：低压蜗壳(11)的周向通过第一导向键(16)和低压支架(17)配合，高压蜗壳(31)的周向通过第二导向键(36)和高压支架(37)配合。7.根据权利要求1所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：高压蜗壳(31)与高压隔热机匣之间通过c型密封环进行密封，低压蜗壳(11)与低压隔热机匣(13)之间通过c型密封环进行密封。8.根据权利要求1所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：轴承(24)为可倾瓦轴承(24)。9.根据权利要求1所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：转子(23)的转速为32000r/min。10.根据权利要求1-9任一项所述的一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，其特征在于：高压密封机匣(35)为gh4169材料机匣，高压隔热机匣为gh4169材料机匣，高压向心叶轮(32)为gh4169材料叶轮，高压蜗壳(31)为gh4169材料蜗壳，低压密封机匣(15)为gh4169材料机匣，低压隔热机匣(13)为gh4169材料机匣，低压向心叶轮(12)为gh4169材料叶轮，低压蜗壳(11)为gh4169材料蜗壳。

技术总结
一种适应600℃进气的超临界二氧化碳向心透平结构，属于透平技术领域，本实用新型为了解决25MPa-600℃的超临界二氧化碳透平密封难的问题。包括低压向心透平、齿轮箱和高压向心透平；齿轮箱上设有两端为悬臂的转子，转子的一端穿过低压向心透平的低压密封机匣和低压隔热机匣延伸进低压蜗壳内，并与低压向心叶轮相连，低压密封机匣通过干气密封与转子相连，低温二氧化碳气源通过管路与低压密封机匣内部连通，转子的另一端与高压向心透平具有同低压端相同的配合关系，从外部引入低温二氧化碳气体对干气密封进行冷却，解决了25MPa-600℃的高进气参数超临界二氧化碳透平密封难的问题。题。题。


技术研发人员：潘春雨 徐殿吉 魏红阳 徐鹏 张春秀 邢冠一 郭庆丰 翟彦恺 王成佳 刘阳 杨一鸣 吕天昊
受保护的技术使用者：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司
技术研发日：2022.09.01
技术公布日：2022/11/10