《表3 国内外部分厂家干气密封参数范围[17]》

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《超临界二氧化碳旋转机械动密封技术研究进展》

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大功率（大于10MW）SCO2动力装置一般采用多级离心式压气机和多级轴流式透平的设计方案，除轴端密封外，还存在级间密封、叶顶密封、平衡螺栓密封、轮盖密封等动密封结构[3，13-14]。相比于轴端密封，虽然此类密封结构处的进出口压比较小，泄漏问题并不十分突出，但此类密封位于转子中部，其安装位置往往是转子涡动振型的波峰和波谷点，此处具有较大的振动幅值，具有较大的密封气流激振力，对轴系稳定性影响更为显著。此外，叶顶、级间密封泄漏会对主流产生扰动，造成较大的通流损失。研究表明:密封气流激振力与密封进口压力、工质密度成正比；密封腔室内较大的周向旋流诱发的交叉气流力是诱发旋转机械失稳的主要原因。相比于空气、燃气、蒸汽等传统工质，SCO2具有高压力、高密度（水的密度的40%～60%），以及临界点附近强烈非线性物性的特点，而且SCO2透平、压气机具有高能量密度、高转速的特点，级间密封和平衡螺栓密封进口存在显著的周向旋流。因此，SCO2透平、压气机面临严重的密封气流激振力诱发的轴系失稳问题。目前大功率（大于10 MW）SCO2动力装置设计方案中常采用带有进口防旋板的迷宫密封和孔型密封作为透平及压气机的级间、叶顶和平衡螺栓密封方案。