专利名称：蒸汽涡轮喷嘴罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸汽涡轮的喷嘴罩，用于将蒸汽流从基本上沿圆周方向引导至基本上沿轴向方向，以流过喷嘴。特别是，涉及具有在切线方向倾斜，与隔板的前缘的角度匹配的桥的喷嘴罩。
背景技术：
在蒸汽涡轮中，设有喷嘴罩，用于接收蒸汽流和引导蒸汽通过第一级喷嘴。一般，一个喷嘴罩包括具有一个或多个，一般为4个接收蒸汽的入口的一个环面部分；便于蒸汽流从圆周方向改变至基本上轴向方向的一个桥接部分；和最后，一个包含形成将蒸汽流引导至转子叶片的喷嘴隔板的喷嘴环部分。一般，喷嘴罩由180°弧度的多个半边喷嘴罩构成。该半边喷嘴罩具有匹配的水平接头，以形成一个连续的360°喷嘴。通常的喷嘴罩，例如在美国专利6631858，6196793和5392513号中所述的喷嘴罩是上述结构的代表例子。例如，在美国专利6631858中所述。桥接环部分包括多个轴向在喷嘴隔板上游的桥。由于需要大量的桥的结构原因，带有多个桥的该通常的桥接环部分具有限制进入该喷嘴的蒸汽的趋向。该桥用于加强该喷嘴罩，以及矫直流动。然而通常的桥的通道面积损失大，并且一般与该隔板不匹配。因此，需要一种可以有效地矫直蒸汽通道和减小通道面积损失的喷嘴罩。
发明概述在本发明的一个优选实施例中，提供了一种蒸汽涡轮的喷嘴罩，包括围绕着一条轴线和包括多个圆周方向间隔的隔板的一个喷嘴环部分。每一个隔板具有一个前缘，该前缘相对于自通过该前缘的轴线出发的半径形成一个夹角。另外，还包括一个围绕该轴线的桥接环部分，用于将蒸汽输送至该喷嘴环部分中。该桥接环部分包括多个沿圆周方向间隔的桥。该多个桥中的每一个选定的桥以相对于围绕该轴线的半经的夹角延伸。在围绕该轴线的相同的圆周位置上，该夹角相应于该前缘的角度。
在本发明的另一个优选实施例中，提供了一种蒸汽涡轮的喷嘴罩，包括围绕一条轴线，包括多个沿圆周方向间隔的隔板的一个喷嘴环部分。每一个隔板具有沿切线从中心围绕该轴线的一个假想圆柱体延伸的一个前缘。该假想圆柱体的直径比该喷嘴环部分的直径小。另外还包括围绕该轴线的一个桥接环部分，用于将蒸汽引入该喷嘴环部分中。该桥接环部分包括多个沿切线，从该假想圆柱体伸出的沿圆周方向间隔的桥。
在本发明的又一个优选实施例中，提供了蒸汽涡轮的一种喷嘴罩，包括围绕一条轴线的包括多个沿圆周方向间隔的隔板的一个喷嘴环部分。该隔板在径向内外环之间延伸。每一个隔板具有相对于围绕通过该前缘的轴线的半径倾斜的一个前缘。另外还包括围绕该轴线的一个桥接环部分。该部分用于将蒸汽引入该喷嘴环部分中，并包括多个沿圆周方向间隔的桥。选定的桥相对于围绕该轴线的半径倾斜。在围绕该轴线的同样的圆周位置上，该倾斜相应于围绕该轴线的该前缘的倾斜。
附图的简要说明
图1为一个喷嘴罩的一半的透视图；图2为表示环面部分，桥接环部分和喷嘴环部分的，通过该喷嘴罩的部分横截面图；图3为在下游方向看的该桥接环部分的轴向图；和图4为表示桥的切向倾斜的图3所示的桥接环部分的一部分的分解部分图。
发明详细说明图1表示一个喷嘴罩10的一半。该喷嘴罩的没有示出的第二个一半，在水平中线上与所示的喷嘴罩一半连接，从而形成围绕一个蒸汽涡轮转子的回转轴线对称的一个完整的喷嘴罩。如图所示，喷嘴罩10包括一个环面部分12，一个桥接环部分14和一个喷嘴环部分16。一般，该喷嘴罩10由彼此固定—例如焊接的三个部分构成，然而，该喷嘴罩也可以由多个半边构成，每一个半边作成一个整体，即一件。这样，形成180°部分的该环面部分，桥接环部分和喷嘴环部分。
该环面部分12与一个或多个蒸汽入口18连通，从而蒸汽沿基本上为圆周方向的蒸汽流动方向，从入口流入该环面部分中。该桥接环部分14包括多个沿圆周方向间隔的桥20。该桥20分别在该桥接环部分的内壁22和外壁24之间延伸，以便于将该环面中的基本上沿圆周方向的蒸汽流动重新引向该喷嘴环部分16中的基本轴向流动方向。如图2所示，该喷嘴环部分16包括多个隔板26，该隔板沿圆周彼此间隔，并直接在蒸汽涡轮转子17的叶片19的上游。
根据本发明的一个优选方面，该桥接环部分14的桥20相对于该隔板26，特别是该隔板的前缘28配置，以便有效地矫直蒸汽流动的方向，以进入由该隔板形成的喷嘴中。这可以减少先前的喷嘴罩设计的蒸汽通道面积的损失。
图3表示在圆周方向相邻的桥20之间形成的桥20和通道30。该隔板26(图2)的前缘28(图2)相对于自该喷嘴罩部分的轴线出发的半径42成一个角度。每一个选定的桥20也相对于围绕该喷嘴罩的轴线的半径成一个角度延伸。在围绕这种轴线的相同的圆周位置上，该角度相应于该隔板26(图2)的前缘28(图2)的角度。
更详细地说，参见图3和图4，在一个选定的或一定的桥轴向下游的每一个隔板(图2)的前缘28(图2)，沿切线38(图4)从一个假想的圆柱36围绕涡轮的轴线34延伸。该假想圆柱36的直径比该喷嘴环部分的直径小。另外，每一个选定的桥20沿着从该假想圆柱36延伸，并通过该桥20的切线40设置。如图4所示，该切线38和40形成夹角α，而半径42通过每一个轴向对准的前缘和桥20延伸。即所选定的桥20沿切线方向倾斜，与相应的紧接的轴向下游的隔板26(图2)的前缘28(图2)的倾斜角或入口角度匹配。桥20的数目超过隔板26的数目，并且最好桥20为隔板26的二倍。这样，每一个其他的桥20，即每一个选定的桥20，在轴向方向与一个轴向相邻的隔板26(图2)的前缘28(图2)对准。在对准的选定的桥20之间的桥20与相邻的隔板相等地间隔。当该桥的上述结构与这些隔板的前缘面对时，蒸汽流动通道被对准并矫直，以进入由相邻的隔板形成的喷嘴。与先前的楔/隔板结构比较，面积损失减小。
虽然结合目前认为是最实际和优选的实施例说明了本发明，但本发明不是仅限于所述的实施例，相反，它涵盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种改进和等同的结构。
权利要求
1.一种蒸汽涡轮的喷嘴罩，包括围绕一条轴线并包含多个沿圆周方向间隔的隔板(26)的一个喷嘴环部分(16)，每一个隔板有一个前缘(28)，该前缘相对于自通过该前缘的所述轴线出发的半径(42)形成一个夹角；和一个桥接环部分(14)，围绕所述轴线，将蒸汽输入该喷嘴环部分；所述桥接环部分包括多个沿圆周方向间隔的桥(20)，所述多个桥中的每一个选定的桥，以相对于围绕所述轴线的半径(42)的夹角延伸，在围绕该轴线的同样的圆周位置上，该夹角相应于所述前缘的角度。
2.如权利要求1所述的喷嘴罩，其特征为，所述选定的一些桥(20)沿轴向与所述一些隔板(26)的前缘(28)各自对齐。
3.如权利要求1所述的喷嘴罩，其特征为，桥(20)的数目比隔板(26)的数目多。
4.如权利要求1所述的喷嘴罩，其特征为，所述选定的桥(20)沿轴向与所述隔板(26)的前缘(28)各自对齐，所述多个桥中的其余桥在所述选定的隔板之间相等地间隔。
5.如权利要求1所述的喷嘴罩，其特征为，包括用于从入口(18)接收蒸汽的一个环面部分(12)，所述桥接部分相对于所述环面部分安置，而所述喷嘴环部分用于将蒸汽流从围绕所述环而部分的大致圆周方向改变成大致轴向流动方向，将蒸汽引入由所述一些隔板形成的喷嘴中。
6.一种蒸汽涡轮的喷嘴罩，包括围绕着一条轴线的一个喷嘴环部分(16)，该喷嘴环部分包括多个沿圆周方向间隔的隔板(26)，每一个隔板(26)具有相对于围绕通过所述前缘的轴线的半径(42)倾斜的一个前缘(28)；围绕所述轴线的一个桥接环部分(14)，用于将蒸汽转移该喷嘴环部分(16)中，并包括多个沿圆周方向间隔的桥(20)，所选定的桥接环部分的桥相对于围绕该轴线的半径(42)倾斜，在围绕所述轴线的同样的圆周位置上，该倾斜相应于所述前缘围绕所述轴线的倾斜。
7.如权利要求6所述的喷嘴罩，其特征为，所述的选定的桥(20)沿轴向与所述一些隔板的前缘(28)各自对齐。
8.如权利要求6所述的喷嘴罩，其特征为，桥(20)的数目比隔板(26)的数目多。
9.如权利要求6所述的喷嘴罩，其特征为，所述选定的桥(20)沿轴向与所述一些隔板(26)的前缘(28)各自对齐，所述多个所选定的桥的其余桥在所述选定的隔板之间相等地间隔。
10.如权利要求6所述的喷嘴罩，其特征为，包括从入口接收蒸汽的一个环面部分(12)，所述桥接环部分(14)相对于所述环面部分，和所述喷嘴环部分(16)安置，用于将蒸汽流从围绕所述环面部分的大致圆周方向改变为大致轴向流动方向，将蒸汽引入由所述一些隔板形成的喷嘴中。
全文摘要
一个喷嘴罩包括一个环面部分(12)，一个桥接环部分(14)和一个喷嘴环部分(16)。其特征为，在该环面部分中，基本上沿着圆周方向流动的蒸汽，被该桥接环部分重新引导成基本上沿着轴向流动。从该桥接环部分流出的蒸汽流入由该喷嘴环部分的相邻的隔板(26)形成的喷嘴中。在相同的圆周位置上，该桥接环部分中的桥在切线方面倾斜，以便精确地与该在轴向相邻的隔板的前缘的倾斜角匹配。为了强度的目的，每一个隔板有两个桥(20)。每一个其他的桥在轴向与和其角度匹配的，在轴向方向下游的隔板的前缘对齐，而其余的桥在对准的桥之间相等地间隔。用这种方式，该桥使蒸汽流动矫直，与该喷嘴隔板的前缘角度匹配，结果，可减少通道面积损失。
文档编号F01D9/00GK1821549SQ20061000901
公开日2006年8月23日 申请日期2006年2月16日 优先权日2005年2月16日
发明者C·T·奥克莱尔, M·T·哈姆林 申请人:通用电气公司