中小型汽轮机的汽封结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高温高压中小型汽轮机的汽封结构，适用于高温高压中小型汽轮机的汽封系统。
【背景技术】
[0002]汽封是汽轮机不可缺少的重要组成部分，汽轮机汽封的性能对汽轮机的工作效率有很大影响。为了减少漏气损失，提高机组安全和经济性，国内外学者对传统汽封进行改造和设计，已陆续出现了许多新型汽封。如:侧齿汽封、铁素体汽封、布莱登汽封、蜂窝汽封、刷式汽封、接触式王常春汽封等。
[0003]不同类型的汽封都有各自的适用范围和优缺点，而目前出厂的中小型汽轮机汽封基本是常规梳齿型。对于隔板汽封，在汽轮机的高压端，缸内蒸汽压力高，为减少蒸汽的泄漏量，一般采用高低齿式汽封；在低压端，常采用光轴平齿汽封，以适应转子和汽缸较大胀差的需要。
[0004]虽然目前的中小型汽轮机的汽封型式基本能保证密封效果，但是由于其轴向间隙和热膨胀间隙均较小，为了确保安全，机组的启停性能被限制，因此很有必要对汽封进行改进，以提尚机组性能。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供中小型汽轮机的汽封系列，本实用新型具有相对高效、安装调整方便，适用范围广等特点。汽封系列经过重新设计，在保证密封效果的提前下，增大了轴向间隙和热膨胀间隙，提高了机组的启停性能。
[0006]本实用新型的技术方案为:
[0007]中小型汽轮机的汽封结构，其特征在于:由铁素体汽封和光轴斜齿汽封组成，前汽封和高压端隔板汽封用铁素体汽封，后汽封和低压端隔板汽封用光轴斜齿汽封。
[0008]所述的铁素体汽封由汽封弧段、长汽封齿、短汽封齿组装而成，汽封弧段内安装若干长汽封齿和短汽封齿，铁素体汽封装入汽封体中，铁素体汽封与汽封体之间放置弹簧片，通过调节弹簧片，使铁素体汽封与轴体保持一定的间隙。
[0009]所述的铁素体汽封的长汽封齿、短汽封齿均为倒宝塔形，齿尖两边均设有倒角，在安装时可以不考虑汽流方向；汽封齿与主轴的轴向间隙大，可以较大程度地提高机组的启动速度；汽封齿与汽封弧段是相对独立的，可以减少汽封弧段的毛坯材料，可以选用不同的更合适的材料制作汽封齿。
[0010]铁素体汽封的长汽封齿与短汽封齿齿数比例为1:1 一 3。根据需要在不同通流级的隔板汽封中，选择不同的长汽封齿与短汽封齿比例及不同的横向间隙。
[0011]所述的光轴斜齿汽封为在汽封弧段的底部上设计若干汽封齿，且汽封齿具有相应倾角，光轴斜齿汽封装入汽封体中，光轴斜齿汽封与汽封体之间放置弹簧片，通过调节弹簧片，使光轴斜齿汽封与轴体保持一定的间隙。本实用新型的光轴斜齿汽封有合适的齿形和齿倾角，汽封齿与主轴的轴向间隙较大。
[0012]本实用新型的高温高压中小型汽轮机汽封系列经过重新设计，符合机组的泄漏特性，增加了汽封选型的种类，增大了轴向间隙和热膨胀间隙，提高了机组的启停性能。本实用新型适用于高温高压中小型汽轮机的轴封及隔板汽封。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的前汽封处的铁素体汽封结构示意图。
[0015]图3a、图3b、图3c为本实用新型的隔板汽封处的铁素体汽封结构示意图。
[0016]图3d为本实用新型的隔板汽封处的光轴斜齿汽封结构示意图。
[0017]图4a、图4b分别为本实用新型的后汽封处的光轴斜齿汽封结构示意图。
[0018]其中I为汽封体，2为弹簧片，3为汽封弧段，4为长汽封齿，5为短汽封齿，6为轴体。
【具体实施方式】
[0019]结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0020]如图1所示，本实用新型由前汽封、隔板汽封、后汽封组成；其特征在于:前汽封的高低齿数比例为1:1，隔板汽封的高低齿数比例逐渐减小，末几级采用光轴斜齿汽封，后汽封采用光轴斜齿汽封。
[0021]如图2所示，所述的铁素体汽封由汽封弧段3、长汽封齿4、短汽封齿5组装而成，汽封弧段3内安装若干长汽封齿4和短汽封齿5 ;铁素体汽封装入汽封体I中，铁素体汽封与汽封体I之间放置弹簧片2，通过调节弹簧片2，使铁素体汽封与轴体6保持一定的间隙。所述的铁素体汽封的长汽封齿4、短汽封齿5均为倒宝塔形，齿尖两边均设有倒角。在前汽封处，铁素体汽封的长汽封齿4与短汽封齿5齿数比例为1: 1，长汽封齿4、短汽封齿5齿间距一定，其汽封段的长度可以根据实际情况增减。
[0022]图3a、图3b、图3c所示的为铁素体汽封用于隔板汽封的结构示意图，如图3a、3b所示，长汽封齿4、短汽封齿5的长短齿数比例均为1: 2，但长汽封齿4、短汽封齿5齿间距和汽封段长度不同，可以根据实际情况选取；如图3c所示的长汽封齿4、短汽封齿5齿数比例为1:3，长汽封齿4、短汽封齿5齿间距和汽封段长度一定；如图3d所示的光轴斜齿汽封为在汽封弧段3的底部上设计若干汽封齿，且汽封齿具有相应倾角，光轴斜齿汽封装入汽封体I中，光轴斜齿汽封与汽封体I之间放置弹簧片2，通过调节弹簧片2，使光轴斜齿汽封与轴体6保持一定的间隙。
[0023]随着蒸汽压力的降低和胀差的增大，轴向间隙需增大，隔板汽封通过调整铁素体汽封的长短汽封齿数的比例实现，且在压力低、泄漏量小、胀差大的后几级，直接采用光轴斜齿汽封。
[0024]图4a、图4b所示为后汽封的光轴斜齿汽封结构，汽封齿的齿形和相应齿倾角，可根据气流方向调整朝向，图4a和4b方向相反，其气流方向也相反。
[0025]针对本实用新型的汽轮机汽封结构，开展了铁素体汽封、光轴斜齿汽封的流场分析和性能评估，并和传统梳齿汽封和平齿汽封的结果进行比较，验证了在适当增大轴向间隙、热膨胀间隙的情况下，本实用新型的汽封结构的密封效果良好。
【主权项】
1.中小型汽轮机的汽封结构，其特征在于:由铁素体汽封和光轴斜齿汽封组成，前汽封和高压端隔板汽封用铁素体汽封，后汽封和低压端隔板汽封用光轴斜齿汽封。2.根据权利要求1所述的中小型汽轮机的汽封结构，其特征在于:所述的铁素体汽封由汽封弧段、长汽封齿、短汽封齿组装而成，汽封弧段内安装若干长汽封齿和短汽封齿，铁素体汽封装入汽封体中，铁素体汽封与汽封体之间放置弹簧片，通过调节弹簧片，使铁素体汽封与轴体保持一定的间隙。3.根据权利要求2所述的中小型汽轮机的汽封结构，其特征在于:所述的铁素体汽封的长汽封齿、短汽封齿均为倒宝塔形，齿尖两边均设有倒角。4.根据权利要求3所述的中小型汽轮机的汽封结构，其特征在于:在前汽封和高压端隔板汽封处，铁素体汽封的长汽封齿与短汽封齿齿数比例为1:1 一 3。5.根据权利要求1所述的中小型汽轮机的汽封结构，其特征在于:所述的光轴斜齿汽封为在汽封弧段的底部上设计若干汽封齿，且汽封齿具有相应倾角，光轴斜齿汽封装入汽封体中，光轴斜齿汽封与汽封体之间放置弹簧片，通过调节弹簧片，使光轴斜齿汽封与轴体保持一定的间隙。
【专利摘要】本实用新型涉及中小型汽轮机的汽封结构，由铁素体汽封和光轴斜齿汽封组成，前汽封和高压端隔板汽封用铁素体汽封，后汽封和低压端隔板汽封用光轴斜齿汽封。本实用新型铁素体汽封的汽封齿为倒宝塔形，齿尖两边都有倒角，在安装时不考虑汽流方向；汽封齿与主轴轴向间隙大，较大程度地提高机组启动速度；汽封齿与汽封弧段是相对独立的，减少汽封弧段的毛坯材料，选用不同的更合适的材料制作汽封齿。本实用新型光轴斜齿汽封有合适的齿形和齿倾角，汽封齿与主轴的轴向间隙较大。本实用新型具有相对高效、安装调整方便、适用范围广等特点。高温高压中小型汽轮机的汽封系列经过设计，在保证密封效果提前下，增大轴向间隙和热膨胀间隙，提高机组启停性能。
【IPC分类】F01D11/00
【公开号】CN204783129
【申请号】CN201520486460
【发明人】黄琼, 邱平, 乐谦, 詹明, 王达君, 韩方亮, 赵珊, 何永婷, 王近宇, 毛颖
【申请人】中国长江动力集团有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月7日