一种超临界二氧化碳环境下的涡轮系统的制作方法

技术特征：
1.一种超临界二氧化碳环境下的涡轮系统，其特征在于，包括：外壳，所述外壳具有容置空间；透平，设置于所述容置空间中，所述透平包括透平本体和叶轮，所述透平本体中形成有介质腔，所述叶轮安装于所述介质腔中并将所述介质腔分隔为介质入口区和介质出口区；第一干气密封，设置于所述容置空间中，且位于所述透平形成有介质入口区的一侧，所述第一干气密封中形成有第一低温腔室，所述第一干气密封和所述透平之间形成有调节腔室以及与所述调节腔室连通的第一工质流道、第二工质流道和第三工质流道，所述第一工质流道与所述介质入口区连通，所述第二工质流道与所述介质出口区连通，所述第三工质流道与所述第一低温腔室连通；流量调节阀，所述流量调节阀设置于所述第二工质流道中。2.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述涡轮系统还包括：电机，容纳于所述容置空间中，所述电机包括电机主体以及与所述电机主体连接并向所述电机主体的两端延伸的转子，所述透平设置于所述电机主体的一侧且安装于所述转子上，所述第一干气密封件与所述转子连接且位于所述透平和所述电机主体之间；压缩机，容纳于所述容置空间中，所述压缩机设置于所述电机主体的另一侧且安装于所述转子上；第二干气密封，容纳于所述容置空间中，所述第二干气密封安装于所述转子上且位于所述压缩机和所述电机主体之间；控制模块，与所述第一干气密封和所述第二干气密封分别连接，所述控制模块用于控制所述第一干气密封和所述第二干气密封中的注气流量。3.根据权利要求2所述的涡轮系统，其特征在于，所述涡轮系统还包括辅助增压件，所述第一干气密封和所述第二干气密封将所述容置空间依次分隔为第一高压区、低压区以及第二高压区，其中，所述透平位于所述第一高压区，所述电机位于所述低压区，所述压缩机位于所述第二高压区，所述辅助增压件的一端与所述低压区连通，所述辅助增压件的另一端与所述透平和所述压缩机的之间的闭式循环回路连通。4.根据权利要求2所述的涡轮系统，其特征在于，所述第一干气密封还形成有与所述第一低温腔室连通的第一进气口，所述第二干气密封形成有第二低温腔室以及与所述第二低温腔室连通的第二进气口，所述控制模块包括控制本体以及与所述控制本体电连接的两个注气装置，两个所述注气装置分别设置于所述第一进气口和所述第二进气口。5.根据权利要求4所述的涡轮系统，其特征在于，作业状态下，一个所述注气装置在所述第一进气口的注气流量与另一个所述注气装置在所述第二进气口的注气流量不同。6.根据权利要求4所述的涡轮系统，其特征在于，所述第一干气密封和所述第二干气密封均包括密封壳以及容纳于所述密封壳内的密封动环和密封静环，所述密封壳中形成有所述第一低温腔室或者所述第二低温腔室，所述密封壳中还形成有所述第一进气口或者所述第二进气口，所述密封动环固定套设于所述转子上，所述密封静环环绕设置于所述转子的外周并固定于所述密封壳上，所述密封动环与所述密封静环之间形成平衡膜，所述第一进气口或所述第二进气口位于所述密封壳靠近所述密封动环的一侧。7.根据权利要求4所述的涡轮系统，其特征在于，所述控制模块还包括与所述控制本体电连接的两个压力检测件和两个流量检测件，两个所述压力检测件分别设置于所述第一进
气口和所述第二进气口，两个所述流量检测件分别设置于所述第一进气口和所述第二进气口。8.根据权利要求2所述的涡轮系统，其特征在于，所述涡轮系统还包括安装于所述转子上的推力轴承，所述推力轴承位于所述压缩机和所述电机主体之间，或者，所述推力轴承位于所述压缩机和所述电机主体之间。9.根据权利要求8所述的涡轮系统，其特征在于，所述推力轴承包括套设于所述转子上的转动部分和静止部分，所述转动部分与所述转子固定连接，所述静止部分与所述外壳固定连接。10.根据权利要求9所述的涡轮系统，其特征在于，所述涡轮系统还包括推力参数检测件，所述推力参数检测件固定安装于所述静止部分，所述推力参数检测件与所述控制模块连接，以检测所述转子的轴向推力数据并发送至所述控制模块。

技术总结
本申请提供一种超临界二氧化碳环境下的涡轮系统，其外壳具有容置空间；透平和第一干气密封设置于容置空间，透平包括透平本体和叶轮，透平本体中形成有介质腔，叶轮安装于介质腔并将介质腔分隔为介质入口区和介质出口区；第一干气密封位于透平形成有介质入口区的一侧，第一干气密封中形成第一低温腔室，第一干气密封和透平之间形成调节腔室以及与调节腔室连通的第一工质流道、第二工质流道和第三工质流道，第一工质流道与介质入口区连通，第二工质流道与介质出口区连通，第三工质流道与第一低温腔室连通；流量调节阀设置于第二工质流道，从而可以通过控制流量调节阀对调节腔室中的压力的调节，进而通过该压力来平衡涡轮系统受到的轴向推力。受到的轴向推力。受到的轴向推力。


技术研发人员：叶绿 黄彦平 陈尧兴 刘光旭 臧金光
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2022/12/30