CN115566857A - 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 - Google Patents
一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115566857A CN115566857A CN202211428258.2A CN202211428258A CN115566857A CN 115566857 A CN115566857 A CN 115566857A CN 202211428258 A CN202211428258 A CN 202211428258A CN 115566857 A CN115566857 A CN 115566857A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic suspension
- sealing
- motor
- compressor
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 205
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims description 28
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 104
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000005339 levitation Methods 0.000 claims description 23
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/10—Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/40—Fluid line arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封‑冷却装置及方法，磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机采用风冷与水冷结合的方式进行冷却；磁悬浮二级压缩机的冷却气取自磁悬浮一级压缩机出口冷却后的工质；磁悬浮一级压缩机的冷却气取自磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体出口的冷却气；磁悬浮一级压缩机和磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机机壳可以设置冷却水环路。进一步，磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机、磁悬浮膨胀机还分别设置有轮背密封结构与轴封结构；磁悬浮二级压缩机出口的一部分工质被引流至磁悬浮膨胀机作为密封气。在保证电机充分冷却的同时，避免了低温工质泄漏进电机内部，充分保证了电机的稳定、安全运行。
Description
技术领域
本发明属于磁悬浮电机领域，具体地，涉及一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法。
背景技术
压缩机与膨胀机是制冷系统中不可或缺的核心设备，使用磁悬浮电机驱动压缩机-膨胀机机组可有效提升系统性能，而磁悬浮电机的密封及冷却方式直接决定电机是否能够稳定安全运行。在制冷系统中，膨胀端的蜗壳入口气体可达到-160℃以下。若不采取密封处理，蜗壳入口的气体将通过叶轮与背板之间的间隙泄漏至电机腔体内，低温的介质将严重威胁到磁悬浮电机的安全。同时，在大功率磁悬浮电机运行过程中，需要通过冷却带走电机损耗产生的热量，否则也将影响电机的正常运行。
现有磁悬浮电机密封与冷却的方式若应用于制冷系统中仍有一定技术壁垒。
CN108895025A公布了一种可平衡部分轴向力的鼓风机轴端密封，其主要作用除平衡轴向力外，可起到较好的轴端密封作用。但该发明无法完全解决低温工质泄漏威胁电机安全的问题。此外，其叶轮轮背处有阶梯式设计，在高速旋转时，易产生刮擦。
CN112583185A公布了一种磁悬浮电机用密封结构及磁悬浮电机。通过结构密封并通入氮气形成正压构成电机密封。通入的高压氮气将与蜗壳内工质形成逆流扰动，一定程度上会降低流体机械的气动性能。此外，该密封设计结构较为复杂，内部零件也较多。
CN112833103A公布了一种磁悬浮密封轴承，在定转子所对应的内外环凹槽间隙之间填充磁流体，通过永磁体的磁极作用将其聚集在凹槽中以形成密封带。该发明公布的磁流体式密封法对所述的磁流体以及额外设置的永磁体要求较高，若用于密封低温工质，低温的影响使得密封性能难以保证。此外，第三永磁体的设计一定程度上将影响磁悬浮轴承的磁场，整个密封结构也较为复杂。
CN112096467A公布了一种应用于有机朗肯循环的磁悬浮电机冷却系统及冷却方法，利用有机朗肯循环单元的工质完成磁悬浮电机的冷却，提升了系统的性能及发电效率。该冷却方式完全依靠循环系统的工质对电机进行冷却，对冷却气量消耗大，若应用于制冷系统中，对制冷工质的大量消耗将降低系统的制冷能力。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及冷却方法，便于匹配冷却气压力，对冷却气进行充分的利用，减小冷却气的消耗。此外，通过密封的设计，避免了膨胀端低温工质泄漏进电机内部，充分保证了电机的稳定、安全运行。还可以通过风冷与水冷的结合，实现了电机的充分冷却。
本发明采用的技术方案为：
一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，制冷系统包含磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机、磁悬浮膨胀机、主换热器和冷却气调节阀；磁悬浮一级压缩机、磁悬浮膨胀机同轴设置，磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机、磁悬浮膨胀机、主换热器依次连接；磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体内的冷却气取自磁悬浮一级压缩机出口冷却后的工质；磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体的冷却气取自磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体出口的冷却气，并通过冷却气调节阀调整流量与压力，使其略低于磁悬浮一级压缩机轮背处工质压力。
进一步，用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置还包括第一后冷器、第二后冷器，第一后冷器、第二后冷器分别设置在磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机的下游，对压缩后的工质进行冷却。
进一步，磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机采用风冷与水冷结合的方式进行冷却；磁悬浮一级压缩机和磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机机壳设置有冷却水环路。
进一步，冷却水流入电机机壳的冷却水环路后，沿电机机壳环向、轴向流动。
进一步，磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机、磁悬浮膨胀机分别设置有轮背密封结构与轴封结构。
进一步，轮背密封结构设置在叶轮与轮背间隙之中，包括叶轮密封齿与轮背密封齿，二者形成迷宫交错式结构。
进一步，轴封结构设置在磁悬浮电机轴端，包括轴端定子密封齿与轴端转子密封齿，二者形成迷宫交错式结构。
进一步，在相邻的轮背密封齿之间还设置有短密封齿，短密封齿与叶轮密封齿的顶端相对设置；在相邻的轴端定子密封齿之间设置有短密封齿，短密封齿与轴端转子密封齿的顶端相对设置。
进一步，磁悬浮二级压缩机出口冷却后的一部分工质通过密封气调节阀被引流至磁悬浮膨胀机作为密封气，在磁悬浮膨胀机的轴端开有密封气通孔用于引入密封气，密封气的压力与流量通过密封气调节阀进行调整，密封气的压力被调整至与膨胀机轮背处的压力相当。
进一步，悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游设置有第一冷却器，经第二冷却器冷却后的冷却气一部分被引至磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体，另一部分被引至磁悬浮一级压缩机工质入口的上游管路。
进一步，磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游设置有第二冷却器，经第二冷却器冷却后的冷却气通过管路引至磁悬浮一级压缩机工质入口的上游管路。
一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置的冷却方法，将一部分磁悬浮一级压缩机出口冷却后的工质作为冷却气经管路引入磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体，对磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机进行冷却；磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游的冷却气一部分被引至磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体，对磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机进行冷却，另一部分被引至磁悬浮一级压缩机工质入口的上游管路，重新进入磁悬浮一级压缩机循环；磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游的冷却气被引至磁悬浮一级压缩机工质入口的上游管路，重新进入磁悬浮一级压缩机循环。
本发明的有益效果如下：
将一部分磁悬浮一级压缩机出口冷却后的工质作为冷却气引入磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体；将磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游的冷却气一部分引至磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体，便于匹配冷却气压力，对冷却气进行充分的利用，以减小冷却气的消耗。
采用电机风冷与水冷方式的结合设计，通过风冷充分带走电机转子处产生的热量，通过水冷环路的设计充分带走电机定子的热量。在保证电机稳定运行的前提下，有效减少了冷却气的消耗，即系统制冷工质的额外消耗量，保证了系统的制冷能力。
通过密封与冷却的设计，实现了密封气与冷却气的温度、压力配合，两者相辅相成，密不可分，形成了电机密封与冷却的协同解决方案。
轮背密封与轴封的结合以及密封结构的交错式设计，极大降低了一级、二级压缩机轮背处工质的泄漏量，保证了系统的制冷能力。
膨胀机密封设计中，通过热密封气的引入，建立了轮背处工质与密封气的平衡压力场，避免了轮背处低温工质进入电机腔体，热密封气在密封结构与电机腔体间的流动对电机运行亦无不良影响，有效保证了电机的安全、稳定运行。
在制冷系统的工艺流程中，通过密封与冷却的设计，实现了密封气与冷却气的温度、压力配合，两者相辅相成，形成了电机密封与冷却的协同解决方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为制冷系统的整体工艺流程图；
图2为磁悬浮一级压缩机-磁悬浮膨胀机密封、冷却协同解决方案示意图；
图3为磁悬浮二级压缩机的密封、冷却协同解决方案示意图；
图4为冷却水环路示意图；
图5为密封结构的另一实施方案示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例。
本发明的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，如图1所示，制冷系统包含磁悬浮一级压缩机1、磁悬浮二级压缩机2、磁悬浮膨胀机3、主换热器4、回热器5、第一后冷器61、第二后冷器62、第一冷却器71、第二冷却器72、密封气调节阀8和冷却气调节阀9。磁悬浮一级压缩机1、磁悬浮膨胀机3同轴设置，磁悬浮一级压缩机1、磁悬浮二级压缩机2、回热器5、磁悬浮膨胀机3、主换热器4依次连接。磁悬浮一级压缩机1的工质出口依次经第一工质管路S1、第一后冷器61和第二工质管路S2与磁悬浮二级压缩机2的工质入口连接，磁悬浮二级压缩机2的工质出口依次经第三工质管路S3、第二后冷器62、第四工质管路S4、回热器5、第五工质管路S5与磁悬浮膨胀机3的工质入口连接，磁悬浮膨胀机3的工质出口依次经第六工质管路S6、主换热器4、第七工质管路S7与磁悬浮一级压缩机1的工质入口连接。
制冷系统可采用闭式循环。具体过程为：制冷工质进入磁悬浮一级压缩机1内被压缩，第一后冷器61对压缩机出口工质进行冷却；被冷却后的工质进入二级压缩机2内压缩，再经过第二后冷器62被冷却，被冷却的工质进入回热器5被预冷，之后工质进入磁悬浮膨胀机3中膨胀做功，回收一部分功率；膨胀后的工质进入主换热器4内为外界提供冷量，工质在经过主换热器4后仍持有一定冷量，进入回热器5中对二级压缩机2压缩后的工质进行预冷，回热器出口的工质进入一级压缩机中，完成闭式循环。
作为磁悬浮电机稳定运行的保证，其密封及冷却方式尤为关键。由图2、图3可知，磁悬浮一级压缩机1、磁悬浮二级压缩机2的磁悬浮电机腔体内充满冷却气。为防止冷却气向叶轮轮背处回流，冷却气压力需低于叶轮轮背处工质压力。
磁悬浮二级压缩机2的磁悬浮电机腔体内的冷却气取自一级压缩机出口冷却后的工质。磁悬浮二级压缩机2的磁悬浮电机腔体的冷却气入口经第九工质管路S9与第二工质管路S2连接，用于将一级压缩机出口冷却后的工质引入磁悬浮二级压缩机2的磁悬浮电机腔体。磁悬浮二级压缩机2的磁悬浮电机腔体的冷却气出口经第十工质管路S10、第一冷却器71、第十一工质管路S11、第十三工质管路S13与第七工质管路S7连接；磁悬浮一级压缩机1的磁悬浮电机腔体的冷却气入口经第十二工质管路S12和冷却气调节阀9连接至第十一工质管路S11和第十三工质管路S13之间；磁悬浮一级压缩机1的磁悬浮电机腔体的冷却气出口经第十四工质管路S14、第二冷却器72连接至第七工质管路S7。磁悬浮一级压缩机1的磁悬浮电机腔体的密封气入口经第八工质管路S8、密封气调节阀8与第四工质管路S4连接。
通过上述冷却气的引入方式，能够使磁悬浮一级压缩机1和磁悬浮二级压缩机2的磁悬浮电机腔体内的冷却气的压力低于叶轮轮背处工质压力，有效为防止冷却气向叶轮轮背处回流。
第二实施例。
在第一实施例的基础上，磁悬浮一级压缩机1和磁悬浮二级压缩机2的磁悬浮电机机壳还设置有冷却水环路，冷却水经电机机壳冷却水环路对磁悬浮电机进行冷却。
具体的电机机壳冷却水环路如图4所示。
具体地，磁悬浮二级压缩机2的电机的冷却方式为：一级压缩机1的出口工质经后第一后冷器61冷却后（优选的，冷却后温度可设定为39℃左右，根据实际供应冷却水温调整），经第九工质管路S9进入磁悬浮二级压缩机2的电机腔体内，带走电机转子运行产生的热量。同时，冷却水经第一冷却水管路S15流入电机机壳冷却水环路，沿电机机壳环向、轴向流动，通过冷却水环路充分带走电机定子热量，冷却水经第二冷却水出口管路S16由电机外壳处管路排出。通过水冷与风冷方式的结合，在满足电机冷却要求的条件下，极大程度地减少了对制冷工质的流量消耗，保证了系统的制冷能力。在水冷设计中，通过冷却水环路的设计，拓宽了冷却水回路的流通范围，增强了对电机的冷却能力。
磁悬浮一级压缩机1的冷却方式为：磁悬浮二级压缩机2的冷却气出口的冷却器经第一冷却器71冷却后，经第十二工质管路S12引入磁悬浮一级压缩机1的电机腔体中作为冷却气。为防止冷却气向一级压缩机叶轮轮背处回流，通过冷却气调节阀9调整第十二工质管路S12中冷却气的流量与压力，使其略低于磁悬浮一级压缩机1轮背处工质压力，然后流入磁悬浮一级压缩机1的电机腔体中；过量的冷却气可通过第十三工质管路S13引出至第七工质管路S7。进入磁悬浮一级压缩机1的电机腔体中的冷却气对电机转子M37进行充分冷却后，由电机外壳排出。带有电机热量的冷却气经第十四工质管路S14和第二冷却器72冷却后，重新汇入第七工质管路S7进入磁悬浮一级压缩机1中循环。磁悬浮一级压缩机1的水冷方式与磁悬浮二级压缩机2的水冷方式相同，不做赘述。
第三实施例。
为了进一步避免冷却气向叶轮轮背处回流，可以为磁悬浮一级压缩机1和磁悬浮二级压缩机2设置相应的密封，具体如下：
磁悬浮二级压缩机2的密封方式为：在二级压缩机叶轮M21与轮背间隙之中，设置叶轮密封齿M23与轮背密封齿M22，二者形成迷宫交错式结构；在轴端，设置有轴端定子密封齿M24与轴端转子密封齿M25，二者形成迷宫交错式结构。由于叶轮M21出口处工质与电机腔体内冷却气之间的压差，叶轮轮背处将产生微量泄漏。通过轮背、轴端两道迷宫交错式结构设计及两道密封结构间形成的流动死区，将极大减少工质的泄漏量，保证了系统的制冷能力。微量的泄漏工质将与电机腔体内的冷却气汇合为一路经第十工质管路S10排出。
磁悬浮一级压缩机1的密封方式与磁悬浮二级压缩机2的密封方式相似。由于一级压缩机叶轮轮背处工质与一体机电机腔体内冷却气间存在的压差，将产生少量泄漏。通过轮背与轴端的迷宫交错式密封设计以及两道密封结构间形成的流动死区，将极大减少工质的泄漏量，减少系统中循环工质的消耗，保证了系统的制冷能力。微量的泄漏工质将经第十四工质管路S14排出。
磁悬浮一级压缩机1、磁悬浮二级压缩机2、磁悬浮膨胀机3的轮背和轴端密封结构的另一实施方式如图5所示。在相邻的轮背密封齿之间设置有短密封齿，短密封齿与叶轮密封齿的顶端相对设置；在相邻的轴端定子密封齿之间设置有短密封齿，短密封齿与轴端转子密封齿的顶端相对设置。
第四实施例。
为了进一步提高密封效果，可以对磁悬浮膨胀机3采取相应的密封措施。具体密封方式为：磁悬浮二级压缩机2的出口工质经第二后冷器62冷却后（优选的，冷却后温度可设定为39℃左右，根据实际供应冷却水温调整），经第8工质管路引流作为磁悬浮膨胀机3的密封气。为避免密封气向膨胀机叶轮M31轮背处回流，通过密封气调节阀8调整其压力与流量。在磁悬浮膨胀机3的轮背处，设置轮背密封齿M32和叶轮密封齿M33，二者形成迷宫交错式结构；在磁悬浮膨胀机3轴端设置轴端定子密封齿M34与轴端转子密封齿M35，二者形成迷宫交错式结构。为避免膨胀机轮背处低温工质泄漏至电机腔体内，轴端开有密封气通孔M36，引入密封气，其压力通过密封气调节阀调整至与轮背处压力相当。轮背密封与轴端密封间的流动死区将消耗轮背处工质随叶轮转动形成的动压。因此，膨胀机轮背间隙入口的工质与密封气将建立起平衡的压力场，避免了轮背处低温工质泄漏进电机腔体，威胁电机的运行安全。同时，由于密封气与电机腔体内冷却气间存在压差，将产生少量泄漏。通过轴端交错密封齿的设计，将极大减小该部分的泄漏量，密封气的温度也不会影响电机的安全运行。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，应当理解，本发明公开的申请的优选实施例是对本发明的实施方案的原理的说明，并不用于限制本发明。凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，制冷系统包含磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机、磁悬浮膨胀机、主换热器和冷却气调节阀；磁悬浮一级压缩机、磁悬浮膨胀机同轴设置，磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机、磁悬浮膨胀机、主换热器依次连接；
其特征在于：磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体内的冷却气取自磁悬浮一级压缩机出口冷却后的工质；磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体的冷却气取自磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体出口的冷却气，并通过冷却气调节阀调整流量与压力。
2.根据权利要求1所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：还包括第一后冷器、第二后冷器，第一后冷器、第二后冷器分别设置在磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机的下游。
3.根据权利要求1所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：磁悬浮一级压缩机和磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机机壳设置有冷却水环路。
4.根据权利要求3所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：冷却水流入电机机壳的冷却水环路后，沿电机机壳环向、轴向流动。
5.根据权利要求1所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：磁悬浮一级压缩机、磁悬浮二级压缩机、磁悬浮膨胀机分别设置有轮背密封结构与轴封结构。
6.根据权利要求5所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：轮背密封结构设置在叶轮与轮背间隙之中，包括叶轮密封齿与轮背密封齿，二者形成迷宫交错式结构。
7.根据权利要求6所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：轴封结构设置在磁悬浮电机轴端，包括轴端定子密封齿与轴端转子密封齿，二者形成迷宫交错式结构。
8.根据权利要求7所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：在相邻的轮背密封齿之间还设置有短密封齿，短密封齿与叶轮密封齿的顶端相对设置；在相邻的轴端定子密封齿之间设置有短密封齿，短密封齿与轴端转子密封齿的顶端相对设置。
9.根据权利要求1-7所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：磁悬浮二级压缩机出口冷却后的一部分工质通过密封气调节阀被引流至磁悬浮膨胀机作为密封气，在磁悬浮膨胀机的轴端开有密封气通孔用于引入密封气。
10.根据权利要求1-7所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游设置有第一冷却器，经第二冷却器冷却后的冷却气一部分被引至磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体，另一部分被引至磁悬浮一级压缩机工质入口的上游管路。
11.根据权利要求10所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置，其特征在于：磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游设置有第二冷却器，经第二冷却器冷却后的冷却气通过管路引至磁悬浮一级压缩机工质入口的上游管路。
12.一种根据权利要求1-11所述的用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置的冷却方法，其特征在于：将一部分磁悬浮一级压缩机出口冷却后的工质作为冷却气经管路引入磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体，对磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机进行冷却；磁悬浮二级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游的冷却气一部分被引至磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体，对磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机进行冷却，另一部分被引至磁悬浮一级压缩机工质入口的上游管路，重新进入磁悬浮一级压缩机循环；磁悬浮一级压缩机的磁悬浮电机腔体出口下游的冷却气被引至磁悬浮一级压缩机工质入口的上游管路，重新进入磁悬浮一级压缩机循环。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211428258.2A CN115566857B (zh) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 |
| PCT/CN2023/130575 WO2024104238A1 (zh) | 2022-11-15 | 2023-11-08 | 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211428258.2A CN115566857B (zh) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115566857A true CN115566857A (zh) | 2023-01-03 |
| CN115566857B CN115566857B (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=84770385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211428258.2A Active CN115566857B (zh) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115566857B (zh) |
| WO (1) | WO2024104238A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024104238A1 (zh) * | 2022-11-15 | 2024-05-23 | 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 | 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207975867U (zh) * | 2018-01-10 | 2018-10-16 | 武汉市科瑞莱机电设备有限公司 | 一种环保冷媒磁悬浮式高效冷水机组 |
| CN110455002A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-15 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统 |
| CN111322275A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-23 | 江苏乐科节能科技股份有限公司 | 一种高速永磁电机直驱的封闭式双级离心水蒸气压缩机的自冷却系统及其方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11421696B2 (en) * | 2014-12-31 | 2022-08-23 | Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. | Multi-stage compressor with single electric direct drive motor |
| CN111441960A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-24 | 佛山格尼斯磁悬浮技术有限公司 | 磁悬浮离心空气压缩机二级压缩系统 |
| CN115566857B (zh) * | 2022-11-15 | 2023-10-27 | 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 | 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 |
-
2022
- 2022-11-15 CN CN202211428258.2A patent/CN115566857B/zh active Active
-
2023
- 2023-11-08 WO PCT/CN2023/130575 patent/WO2024104238A1/zh unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207975867U (zh) * | 2018-01-10 | 2018-10-16 | 武汉市科瑞莱机电设备有限公司 | 一种环保冷媒磁悬浮式高效冷水机组 |
| CN110455002A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-15 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种磁悬浮离心式冷水机组电机冷却系统 |
| CN111322275A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-23 | 江苏乐科节能科技股份有限公司 | 一种高速永磁电机直驱的封闭式双级离心水蒸气压缩机的自冷却系统及其方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024104238A1 (zh) * | 2022-11-15 | 2024-05-23 | 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 | 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115566857B (zh) | 2023-10-27 |
| WO2024104238A1 (zh) | 2024-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111749739A (zh) | 超临界二氧化碳再压缩循环发电系统及运行方法 | |
| WO2024104238A1 (zh) | 一种用于制冷系统的磁悬浮电机密封-冷却装置及方法 | |
| CN107461227A (zh) | 一种超临界二氧化碳离心压缩机与向心透平同轴结构 | |
| CN207538866U (zh) | 两级悬臂式轴流膨胀机 | |
| CN212672115U (zh) | 一种全封闭式双级离心水蒸气压缩机的自冷却系统 | |
| CN109779706B (zh) | 一种全封闭布雷顿循环热功转换装置 | |
| CN111322275A (zh) | 一种高速永磁电机直驱的封闭式双级离心水蒸气压缩机的自冷却系统及其方法 | |
| CN203962054U (zh) | 一种基于永磁及磁悬浮技术的一体化涡轮机组 | |
| CN110578560B (zh) | 基于静压气浮轴承的orc循环系统 | |
| CN106655574B (zh) | 高速电机直驱透平机械的转子自循环冷却系统及冷却方法 | |
| CN111425414A (zh) | 一种采用气悬浮轴承的特种气体高速离心压缩机 | |
| CN211116145U (zh) | 基于静压气浮轴承的orc循环系统 | |
| CN111412030A (zh) | 基于集成冷却系统的超临界二氧化碳膨胀机 | |
| CN206478014U (zh) | 高速电机直驱透平机械的转子自循环冷却系统 | |
| JPH1181904A (ja) | 回収式蒸気冷却ガスタービン | |
| CN103312087A (zh) | 电机及包括该电机的空调 | |
| CN212130569U (zh) | 基于集成冷却系统的超临界二氧化碳膨胀机 | |
| CN212337391U (zh) | 超临界二氧化碳再压缩循环发电系统 | |
| CN110986408A (zh) | 一种集成式氖气制冷机及制冷方法 | |
| CN111237023B (zh) | 基于超临界二氧化碳旋转机械轴系结构及工作方法 | |
| CN213360422U (zh) | 高效节能式双级螺杆空压机系统 | |
| CN212454556U (zh) | 一种双透平气悬浮orc发电系统 | |
| CN203261150U (zh) | 一种透平膨胀机永磁发电机的冷却系统 | |
| CN208966639U (zh) | 一种离心式压缩机 | |
| CN113565586A (zh) | 一种用于有机朗肯循环的封闭式膨胀机组发电机排气-喷雾冷却系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |