专利名称：用于一蒸汽透平的喷嘴腔加热结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于一蒸汽透平的喷嘴腔加热结构。更具体地说，它涉及一种这样的用于蒸汽透平的喷嘴腔加热结构，即其中一喷嘴腔在加热过程中被均匀地加热，以防止一填密环的密封部分与一转子之间形成过度的接触，该喷嘴腔与该密封环形成一整体。
图3是一个表示用于一与本发明相关的蒸汽透平的主蒸汽引入部分的结构的剖视图。在该图3中，标号11表示一个蒸汽进气总口，12表示一壳体，13表示一转子。一填密环或广义地说密封环14绕转子13设置，并且一密封部分15设置在该密封环14和该转子13的圆周边之间。一喷嘴腔16绕该转子13形成，与该密封环14形成为一整体且具有喷嘴17。该喷嘴腔16通过蒸汽进气总口11将主蒸汽30引入，并通过各喷嘴17将蒸汽提供给一高压透平部分20。
标号18表示该高压透平部分20中一级的定子叶片，而19表示固定到该高压透平部分20中转子13上的一级的转子叶片。因此该高压透平部分20具有密封环14，固定到该壳体12的内壁圆周上的许多定子叶片和固定到该转子13的圆周上的许多转子叶片，并借助于使这些定子叶片和转子叶片在轴线方向交替布置可形成一蒸汽通道。
图4是一个沿图3中B-B线剖取的剖视图。其结构是这样的，即设置蒸汽进气口21和22，用于将主蒸汽30引入该喷嘴腔16中，并且一蒸汽腔由肋片24a，24b，24c和24d分成由23a，23b，23c和23d表示的四个腔室。
图5是一个沿图3中C-C线剖取的剖视图。该喷嘴腔16被垂直地分成两个相互结合在一起的腔室。各喷嘴17只设置在各喷嘴腔16的上半部分上，形成单独插入型喷嘴。原因在于相对流入的一定量的蒸汽来说，蒸汽通道的横截面积可因使喷嘴流入面积分成两半而增加。
在上述结构的蒸汽透平中，主蒸汽30通过蒸汽进气口11进入该壳体12中，再引入该喷嘴腔16中，并且通过设置在该喷嘴腔16的上半部分中的各喷嘴17被喷出并喷入高压透平部分20的蒸汽通道中。从喷嘴17中喷出的蒸汽流过该高压透平部分20的一级定子叶片18和转子叶片19，并在多级定子叶片和转子叶片之间的空间中流动，并驱动该转子13工作。然后该蒸汽通过一排气系统(未示出)排出。
填密环或密封环14围绕转子13设置在高压透平部分20和相邻的中压透平部分之间，并在两透平部分之间提供密封，以防止蒸汽从高压侧向低压侧泄漏。
在上述透平中一单独插入型喷嘴的喷嘴腔16具有这样的结构，以致于引入的主蒸汽通过图4和5所示的蒸汽进气口21和22进入该上半部分中的各蒸汽腔23a和23d，并通过设置在图5所示的上半部分中的各喷嘴17流出到该高压透平部分20的蒸汽通道中，但是该主蒸汽不会流入该下半部分中的蒸汽腔23b和23c中。因此，对喷嘴腔16来说，其热变形效果在蒸汽流入的上半部分蒸汽腔23a和23d与蒸汽不流入的下半部分蒸汽腔23b和23c之间存在差别，所以形成不均匀的热变形。
如上所述，与本发明相关的该蒸汽透平的一单独插入型喷嘴中，在蒸汽流入的上半部分蒸汽腔23a和23d与蒸汽不流入的下半部分蒸汽腔23b和23c之间在热膨胀方面存在巨大的差别，所以其整体不能均匀地变形，从而形成不均匀的热变形。因此与该喷嘴腔16一体形成的该密封环14的密封部分15与该转子13会产生过度的接触。其结果是产生一定程度的振动。为了回避这一缺点，需要进行加热。然而，由于存在肋片24b，24c和24d，该下半部分的蒸汽腔23b和23c不能加热，只有该上半部分可加热。因此很难均匀地加热整个喷嘴腔。
因此，为了防止喷嘴腔的不均匀热变形，并防止因与该喷嘴腔构成为一整体的一密封环与一转子之间因该不均匀的热变形所产生的过度接触而引起的振动，本发明的目的之一是提供一种喷嘴腔的加热结构，该结构可在加热过程中在一单独插入型喷嘴的喷嘴腔中均匀地加热整个喷嘴腔，一蒸汽透平的蒸汽腔在该喷嘴腔中分开。
为了解决上述问题，本发明提供如下的装置在一蒸汽透平用的一喷嘴腔的加热结构中，设置一个用于将主蒸汽引入到一转子的周边的喷嘴腔，该喷嘴腔分成四个蒸汽腔，并且使主蒸汽流出并通过布置得与该喷嘴腔上半部分中的蒸汽腔相应的各喷嘴流到透平的蒸汽通道中，在将蒸汽腔分开的各壁中形成了通孔，所以各分开的蒸汽腔通过各通孔相互连通，这样就可使加热蒸汽流入各蒸汽腔中。
在本发明的喷嘴腔加热结构中，在加热过程中将加热蒸汽引入该喷嘴腔，并使之流到该喷嘴腔中的各蒸汽腔中，依次对各蒸汽腔进行均匀的加热。按常规，该结构是这样的，即流入该单独插入型喷嘴的喷嘴腔中的主蒸汽的两个进气口设置在左边和右边，蒸汽均匀地流过这些进气口，并通过设置在该喷嘴腔的上半部分中的各喷嘴流出且流到该蒸汽通道中。对一种这样的结构来说，各蒸汽腔是分开的，并且不能使加热蒸汽流到下半部分的蒸汽腔中，在下半部分的蒸汽腔中蒸汽不流动，所以这就很难均匀地加热整个喷嘴腔。
在本发明中，形成的各通孔可使各蒸汽空间相互连通，此外喷嘴叶片的角度可左右变化，以便产生不平衡，这样流出的蒸汽量就朝左右发生变化，从而在左右蒸汽腔中形成一压差。因此，可容易地使加热蒸汽在各蒸汽腔之间流动。
如上所述，本发明取得了下列效果在本发明的一蒸汽透平用的一喷嘴腔加热结构中，设置一个用于将主蒸汽引入到一转子的周边的喷嘴腔，该喷嘴腔分成四个蒸汽腔，使主蒸汽通过设置在该喷嘴腔的上半部分相应的蒸汽腔中的各个喷嘴流出且流到一透平的蒸汽通道中，各通孔形成于将该蒸汽腔分开的各壁中，以致于通过这些通孔可使各分开的蒸汽腔相互连通，这样就可使加热蒸汽流入各蒸汽腔中。利用这种结构，由于该加热蒸汽可通过各通孔流过各蒸汽腔，因此整个喷嘴腔可被均匀地加热，从而避免了不均匀地热膨胀。其结果是可避免与该喷嘴腔为一整体构成的密封环与转子之间因不均匀的热变形产生接触，并且可防止因该接触产生的各种振动发生。
图1是用于一蒸汽透平的一喷嘴腔的附近结构的一剖视图，其中采用了本发明的一实施例所述的蒸汽透平用的一喷嘴腔的加热结构；图2是一个沿图1线A-A剖取的剖视图；图3是一蒸汽透平用的一喷嘴腔的附近结构的一剖视图，其与本发明相关；图4是一个沿图3所述线B-B剖取的剖视图；及图5是一个沿图3所述线C-C剖取的剖视图。
现在参照各附图描述本发明的一实施例。图1是本发明的一实施例所述的一蒸汽透平用的喷嘴腔的加热结构的剖视图。在该图中，除喷嘴1外的各元件与图3的是相同的，所以省略了该结构的说明和整个结构的工作说明，并且用相同的标号表示与图3所述元件相同的各元件，喷嘴1的详细说明如下图1中所示的喷嘴1的详细结构示于图2的A-A剖视图中。在图2中，喷嘴腔1由肋片24a，24b，24c和24d分开，并设置有分成四个腔室23a，23b，23c和23d的各蒸汽腔。各肋片24b，24c和24d分别形成有通孔2a，2b，2c，各蒸汽腔23a，23b，23c和23d由各通孔2a，2b，2c依次连通。
在上述结构的喷嘴1中，如图3所述情况那样，主蒸汽31可均匀地流过蒸汽进气口21和22。由于喷嘴17以与图3所述的情况相同的方式设置在该上半部分中，因此大部分主蒸汽排出并通过设置在该上半部分中的喷嘴17排到高压透平部分20的蒸汽通道中，其作用与图3所示情况一样。
在工作之前的加热过程中，加热蒸汽31如图2所示流过蒸汽进气口21和22。由于蒸汽31均匀地流过左右蒸汽进气口21和22，在这种状态下，该加热蒸汽31如主蒸汽30一样通过设置在该上半部分中并对应于该右左蒸汽腔23a和23d的各喷嘴17流出，并且几乎不会流入该下半部分的各蒸汽腔24b和24c中。因此，在对应于各蒸汽腔23a和23d的一个部分处，该上半部分的各喷嘴17的各叶片角度在某种程度上可朝左右变化，所以对应于各蒸汽腔23a和23d的各喷嘴17喷出的蒸汽量在某种程度上会朝左右产生不平衡。
如上所述，如果各喷嘴叶片的角度朝左右变化，并因此改变朝左右流出的蒸汽量，那么例如蒸汽腔23a中的压力可稍稍高于该蒸汽腔23d中的压力，如图2所示，流过该蒸汽进气口21的加热蒸汽31通过各通孔2a流进该蒸汽腔23b，并通过通孔2b流进该蒸汽腔23c，通过通孔2c流进该蒸汽腔23d，然后从各喷嘴17(未示出)的左侧流出来并流到该蒸汽通道中。
流过蒸汽进气口22的加热蒸汽31与流过通孔2c的蒸汽结合，然后从该喷嘴17的左侧流出并流到蒸汽通道中。因此，在该实施例中，在加热过程中，该加热蒸汽31通过通孔2a，2b和2c依次在各蒸汽腔23a，23b，23c和23d中流动，从而可均匀地加温并加热整个喷嘴腔1。因此，即使在工作后，也可限制该喷嘴1产生的不均匀热变形，故可避免与该喷嘴腔1形成为一整体的密封环14的密封部分15与该转子13之间产生过度接触，这就可防止因该过度接触而产生的各种振动。
权利要求
1．一种用于蒸汽透平的喷嘴腔加热结构，其中设置一个用于将主蒸汽引入到一转子的周边的喷嘴腔，所述喷嘴腔分成四个蒸汽腔，并且使主蒸汽流出并通过布置得与该喷嘴腔上半部分中的蒸汽腔相应的各喷嘴流到一透平的蒸汽通道中，其特征在于在将所述蒸汽腔分开的各壁中形成了通孔，所以各分开的蒸汽腔通过各通孔相互连通，这样就可使加热蒸汽流入所述各蒸汽腔中。
全文摘要
一种用于一蒸汽透平的单独插入型喷嘴的喷嘴腔的加热结构,包括,一喷嘴腔1,在其左右两侧设置有蒸汽进气口,其内部由肋片分成四个蒸汽腔。流过蒸汽进气口的主蒸汽流入各蒸汽腔,并通过上半部分的喷嘴流出到一蒸汽通道中。在各肋片中形成有可使加热蒸汽流动的各通孔,所以整个喷嘴腔可被均匀地加热,这样,可避免与转子的接触,从而可防止因接触而产生的各种振动。
文档编号F01D25/26GK1294247SQ9912327
公开日2001年5月9日 申请日期1999年10月29日 优先权日1998年6月4日
发明者马越龙太郎, 中野隆 申请人:三菱重工业株式会社