一种由汽封齿间取压驱动密封间隙自调整的宽汽封的制作方法_3

文档序号:10418643阅读:来源:国知局
减弱汽封齿间及汽封背部空腔周 向压力平衡趋势,使偏屯、侧汽封背部空腔压力更低,改善汽封自动退让的响应特性。
[0048] 上述径向阻隔片采用金属或非金属薄板制造,厚度为0.2~2mm。径向阻隔片卡装 在汽封T型槽内,把汽封齿间和汽封背部空腔分隔为多个区域。需要特别说明的是,径向阻 隔片接近转子的边缘需要预留足够大的间隙,W避免转子偏屯、时与其碰磨。优选,汽封处于 完全张开状态时,径向阻隔片接近转子的边缘不超出汽封的低齿;汽封处于闭合状态时,径 向阻隔片接近转子的边缘与转子凸台之间的间隙为2mm左右。
[0049] 对于改造机组,本申请宽汽封的轴向宽度可W是传统汽封轴向的任意倍数,且为 了节约成本,宽汽封挂耳的设置要配合现有静子的T型槽,优选,宽汽封为现有汽封的整数 倍;进一步优选,本申请宽汽封的轴向宽度是传统汽封轴向宽度的两倍;根据上述原则,采 用本申请单道宽汽封相应更换两道传统汽封,且不改变与传统汽封配合的T型槽结构,上述 宽汽封的两侧挂耳分别与两T型槽的单侧配合。
[0050] 上述周向螺旋弹黃设置在汽封弧段的端面,但不是每个端面都设置。W每道汽封6 个弧段为例,作为优选,仅在汽轮机转子最顶部和最底部的两个汽封弧段的端面上设置周 向螺旋弹黃,且每个汽封弧段的两端各设置两个周向螺旋弹黃,即每道汽封仅设置8个螺旋 弹黃。本申请一道汽封指一圈汽封。
[0051] 为了方便在现有汽轮机上进行改造,同时进一步减少漏汽量,优选,至少六个汽封 弧段组成一道汽封,周向螺旋弹黃设置在汽轮机转子最顶部和最底部的两个汽封弧段的端 面上,且最顶部和最底部的两个汽封弧段中的每个汽封弧段的两端各设置两个周向螺旋弹 黃,即每道汽封设置至少八个周向螺旋弹黃。
[0052] 作为优选,上述汽封张开状态下间隙通过调整径向弹黃组件获取。汽封弧段的大 背弧上设有径向弹黃组件,径向弹黃组件包括设在汽封弧段大背弧上的径向弹黃孔、径向 螺旋弹黃、压盖和凸杆;径向螺旋弹黃放置在径向弹黃孔内;压盖与径向弹黃孔W螺纹连接 方式连接;凸杆穿过压盖与径向螺旋弹黃压接,凸杆可相对压盖窜动,且凸杆高出大背弧。
[0053] 上述径向螺旋弹黃是径向弹黃组件的储能部件,储能量的设计依据为:径向螺旋 弹黃提供的径向合力大于汽封张开状态下周向螺旋弹黃提供的径向合力与汽封弧段重力 的径向分力之和。换而言之,汽封张开状态下凸杆一端受到汽封T型槽内壁的作用力小于径 向螺旋弹黃对凸杆另一端的作用力。运种力学上的互相作用方式保证汽封弧段张开状态下 的间隙达到设计值。
[0054] 优选,每个汽封弧段的背弧上设有四组径向弹黃组件。上述四组径向弹黃组件优 选呈矩形分布。当受结构和空间限制,上述四组径向弹黃组件不能提供足够的储能量时,可 W设置更多组,更多组的径向弹黃组件只会增加安装调试阶段的工作量,而不会造成其它 任何负面影响。
[0055] 为了提高上述宽汽封闭合过程的可靠性W及闭合后的经济性,作为优选,张开状 态下间隙设计为ο. 8~1.5mm,闭合状态下间隙设计为ο. 3~ο. 5mm。
[0056] 上述汽封闭合状态下间隙通过调整挂耳的小背弧获取,与传统汽封间隙调整类 似。
[0057] 虽然上述宽汽封张开状态下间隙仅为0.8~1.5mm,汽封闭合之前,恶性事故工况 出现时仍可能出现碰磨,但运时径向螺旋弹黃能进一步压缩2mm左右,保证事故不会进一步 扩大,确保安全性。
[0058] 作为次优选,当汽封弧段上没有足够空间设置径向弹黃组件时,上述径向弹黃组 件可W用螺钉代替,汽封背部设置螺纹孔,采用螺纹连接方式。安装调试时,调节螺钉伸出 大背弧的长度,可W精确控制汽封张开状态的间隙。
[0059] 本发明未提及的技术均参照现有技术。
[0060] 本发明由汽封齿间取压驱动密封间隙自调整的宽汽封克服了传统自调整汽封(布 莱登汽封)存在的轴向偏斜、闭合过早、闭合可靠性不高等缺点,在汽轮机高压部分可替代 传统的梳齿汽封,且兼具抑制汽流激振的功能,能够大幅提高汽轮机运行的安全性和经济 性。
【附图说明】
[0061] 图1是本发明实施例1改造前采用传统梳齿汽封的径向断面示意图。
[0062] 图2为本发明实施例1改造后采用由汽封齿间取压驱动密封间隙自调整的宽汽封 的径向断面示意图。
[0063] 图3为本发明实施例1张开状态径向断面示意图。
[0064] 图4为本发明实施例1闭合状态径向断面示意图。
[0065] 图5为本发明实施例1张开状态轴向断面示意图。
[0066] 图6为本发明实施例1闭合状态轴向断面示意图。
[0067] 图7为本发明实施例2的径向断面示意图。
[0068] 图8为本发明实施例3的径向断面示意图。
[0069] 图9为本发明实施例4的径向断面示意图。
[0070] 图10为本发明实施例1取压孔的一种布置方式,取压孔为圆柱孔,圆柱孔的轴线与 转子表面垂直。
[0071] 图11为本发明实施例2取压孔的另一种布置方式,取压孔为圆柱孔,圆柱孔的轴线 与转子径向呈一定夹角,且朝向转子表面的倾斜方向逆着转子旋转方向。
[0072] 图12为本发明实施例4引汽孔的一种布置方式,引汽孔为圆柱孔,圆柱孔的轴线与 转子径向呈一定夹角,且朝向转子表面的倾斜方向顺着转子旋转方向。
[0073] 图13为本发明实施例6的径向断面示意图。
[0074] 图14为本发明实施例6辅助密封环(C型密封环)结构示意图,C型密封环开口连通 汽封高压侧。
[0075] 图15为本发明实施例7的径向断面示意图。
[0076] 图16为本发明实施例8闭合状态轴向断面示意图。
[0077] 图17为本发明实施例8的径向断面示意图。
[0078] 图18为汽封等流量曲线(芬诺曲线),该曲线是在各汽封齿间隙相等的条件下绘制 的,从高压侧至低压侧,各汽封齿承担的压差呈逐渐增大趋势。
[0079] 上述各图中,1为汽轮机转子,2为汽轮机静子,3为传统梳齿汽封,4为宽汽封,5为 取压孔,6为周向螺旋弹黃安装位置,7为径向弹黃组件安装位置,8为径向弹黃组件,9为周 向螺旋弹黃,10为径向螺旋弹黃,11为凸杆,12为压盖,13为T型槽,14为挂耳,15为小背弧, 16为大背弧,17为引汽孔,18为转子旋转方向,19为C型密封环,20为C型密封环开口,21为径 向阻隔片;a为第一轴向间隙,b为第二轴向间隙,C为第Ξ轴向间隙,d为第四轴向间隙;A为 高压汽封齿间隙,B为低压汽封齿间隙。
【具体实施方式】
[0080] 为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0081 ] 实施例1
[0082] 如图1-6、10所示,一种由汽封齿间取压驱动密封间隙自调整的宽汽封,包括汽封 弧段和设在汽封弧段之间的周向螺旋弹黃,汽封弧段上设有汽封齿(8个高齿和16个低齿, 共计16个当量齿),汽封弧段的轴向宽度为99mm(为传统汽封轴向宽度的两倍);汽封弧段的 轴向宽度方向上,设有两挂耳,两挂耳间的汽封弧段上设有取压孔,取压孔从汽封弧段背部 通向汽封齿、且位于相邻两汽封齿之间,取压孔为圆柱孔,圆柱孔的轴线与转子表面垂直; 两挂耳的外侧分别与两T型槽的相应侧配合,汽封弧段两脖颈处存在四个轴向配合间隙,从 高压侧至低压侧,依次定义为第一轴向间隙,第二轴向间隙,第Ξ轴向间隙,第四轴向间隙; 第一轴向间隙为0.4~0.6mm,第二轴向间隙为0.4~0.6mm,第Ξ轴向间隙为0.8~1.2mm;第 四轴向间隙为0mm;汽封弧段两个挂耳的轴向间距包括两挂耳宽度大于汽封弧段的轴向宽 度的一半。
[0083] 六个汽封弧段组成一道汽封,周向螺旋弹黃设置在汽轮机转子最顶部和最底部的 两个汽封弧段的端面上,且最顶部和最底部的两个汽封弧段中的每个汽封弧段的两端各设 置两个周向螺旋弹黃,即每道汽封设置八个周向螺旋弹黃;
[0084] 汽封弧段的大背弧上设有径向
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