专利名称：径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实现气体膨胀作功输出动力的透平机械，更为具体地说， 是涉及一种低压蒸汽透平机。
背景技术：
低压蒸汽透平机是一种将蒸汽的热能和压力能转换成机械能的旋转式动力机 械。工作时，蒸汽进入透平转子动叶片之间的流道膨胀做功，驱动透平转子旋转，将蒸 汽的热能和压力能转换成机械能，从主轴输出机械动力。低压蒸汽透平机可用作发电装 置的原动机，也可直接驱动泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等作业机械。现有技术的低压蒸汽透平机，其结构均采用径向进汽和径向排汽，从进汽管进 入的蒸汽在进口蜗壳的引导下进入转子动叶片之间的流道，膨胀做功后的蒸汽在排汽锅 壳的导流下进入排汽管由径向排出，由排汽管排出的蒸汽再进入凝汽器冷凝成水。这 种结构的蒸汽透平机，其优点是壳体设计和制造比较简单，但存在有很多明显不足的地 方。其一是蒸汽径向进出透平机流阻损失大，噪音高，影响了透平工作效率，及人们的 工作环境；其二蒸汽径向进出透平机，致使进出透平机的管路布局复杂，加之必须设置 蒸汽排出蜗壳，凝汽器沿排汽管方向与透平机不在一个平面上布置，致使透平机结构不 紧凑、不简洁，不便于维修，重量和体积比较大，占用平立面空间比较大，厂房造价比 较高，工程建设费用大；其三，蒸汽径向排出透平机，凝汽器与透平机主机分别安装在 不同高度的基础平台上，致使低压蒸汽透平机的整体对称性差，。
实用新型内容针对现有技术的低压蒸汽透平机存在的不足，本实用新型的目的旨在提供一种 整体结构新颖的低压蒸汽透平机，以提高低压蒸汽透平机的工作效率和结构的合理性， 降低透平机的运行噪音，降低透平机的重量、体积和造价。本实用新型的基本思路是将流经透平机膨胀做功后的蒸汽由径向排汽改为轴向 排汽，以实现本实用新型的目的，解决本实用新型所要解决的技术问题。本实用新型的上述目的可通过具有以下技术方案的径向进汽轴向排汽的低压蒸 汽透平机得以实现。本实用新型公开的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，主要由缸体、通过轴 承安装在缸体内的透平转子、与缸体相联接的蒸汽进汽管和作功后蒸汽排放管构成，其 中蒸汽进汽管的轴线与透平转子的轴线相垂直，联接于缸体进汽蜗壳，蒸汽排放管的轴 线与透平转子的轴线相一致，直接联接于缸体尾端。进一步的技术方案，所述蒸汽排放管为由沿透平机轴线 方向直径逐渐增大的圆 锥外筒和圆柱内筒构成的通流截面积逐渐增大的膨胀排放管。所述膨胀排放管，其与缸 体相联接的一端，圆锥外筒直径一般不大于透平机缸体的直径，圆柱内筒的直径一般不 小于透平转子的轮毂直径。膨胀排放管的轴向长度一般不大于缸体长度。膨胀排放管的圆锥外筒可通过法兰结构与缸体联接。膨胀排放管的圆锥外筒外端设计有用于联接凝汽器的法兰。膨胀排放管的圆柱内筒固定安装在支撑透平转子的一端轴承座上。本实用新型公开的低压蒸汽透平机由于采用了轴向排气结构，较之现有技术的 径向进气径向排气的低压蒸汽透平机，具有以下多方面十分突出的优点和积极效果。1、本实用新型独特的轴向排汽结构，避免了蒸汽膨胀作功后气流九十度整流及 转向，做功后的蒸汽经由膨胀管排出，降低了蒸汽排出流动损失，使得流场更均勻，提 高了压力和温度的利用效率，从而提高了透平机的工作效率，降低了运行噪音，改善了 操作环境。2、本实用新型采用轴向排汽结构，省去了现有技术的透平机径向排汽所必须设 置的排汽蜗壳，且使得凝汽器可沿透平机轴向设置，优化了进出管道的布局，使得低压 蒸汽透平机的整体结构更加紧奏简洁，维修也更为方便。3、本实用新型采用轴向排汽结构，使凝汽器可以实现对称布置，保证了透平机 的整体对称性，蒸汽透平机的这种结构设置，当蒸汽透平机温度变化时，整个低压蒸汽 透平机的转子、缸体以及与之连接的凝汽器均朝一个方向膨胀，十分有利于透平机快速启停。4、本实用新型采用轴向排汽结构，使得凝汽器与蒸汽透平机主机都安装在基础 的同一平台上，避免了现有技术的低压蒸汽透平机其凝汽器与主机分别安装在基础高度 不同的两层平台上，降低了蒸汽透平机机房的高度及造价。5、本实用新公开的蒸汽透平机，由于其重量、体积和装配难度都大为降低，使 得低压蒸汽透平机的安装基础和占用的厂房平立面空间也大为降低，相应地降低了透平 机制造成本和工程造价。简而言之，本实用新型揭示的低压蒸汽透平机与现有技术的低压蒸汽透平机相 比，具有流阻损失小、噪音低，整体对称性好、结构紧凑简洁、制造成本和工程造价低 等多方面的优点。当然，本实用新型由于采用轴向排汽，在结构上不能承受很大的进汽排汽压 比，也不能布置很大的排汽面积，故适用于主蒸汽参数较低的中小功率透平机。
附图1是现有技术的低压蒸汽气透平机的整体结构示意图。附图2是本实用新型的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机的整体结构示意 图。上述附图中各图示标号的标识对象为1-进汽管；2-缸体；3-透平转子； 4_排汽管外筒；5-排汽管内筒。
具体实施方式
以下结合附图说明给出本实用新型的一个实施例，并通过实施例对本实用新型 做进一步的具体描述。有必要在此指出的是，实施例只用于对本实用新型做进一步的说 明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员根据本实用新型公开 的内容，可对本实用新型做出一些非本质的改进和调整，但这样的改进和调整应仍属于 本实用新型的保护范围。实施例[0024] 本实施例揭示的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，其结构如附图2所示， 主要由缸体2、通过轴承安装在缸体内的透平转子3、与缸体相联接的蒸汽进汽管1和膨 胀作功后的蒸汽排放管构成，其中蒸汽进汽管的轴线与透平转子的轴线相垂直，联接于 缸体进汽蜗壳，所述蒸汽排放管为由沿透平机轴线方向直径逐渐增大的圆锥外筒4和圆 柱内筒5构成的通流截面积逐渐增大的膨胀排放管，其轴线与透平转子的轴线相一致。 所述圆锥外筒4， 通过法兰结构与缸体联接，其与缸体相联接的一端直径小于缸体直径， 轴向长度与缸体长度基本相等，外端设计有用于联接凝汽器的法兰。所述圆柱内筒5固 定安装在支撑透平转子的一端轴承座上，直径大于透平转子的轮毂直径。
权利要求1.一种径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，主要由缸体、通过轴承安装在缸体内 的透平转子、与缸体相联接的蒸汽进汽管和作功后蒸汽排放管构成，其中蒸汽进汽管的 轴线与透平转子的轴线相垂直，联接于缸体进汽蜗壳，其特征在于蒸汽排放管的轴线与 透平转子的轴线相一致，直接联接于透平机缸体尾端。
2.根据权利要求1所述的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，其特征在于所述排放 管为由沿轴线方向直径逐渐增大的圆锥外筒和圆柱内筒构成的通流截面积逐渐增大的膨 胀排放管。
3.根据权利要求2所述的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，其特征在于膨胀排放 管与透平机缸体相联接的一端，圆锥外筒直径不大于缸体直径，圆柱内筒的直径不小于 透平转子的轮毂直径。
4.根据权利要求3所述的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，其特征在于膨胀排放 管的轴向长度不大于缸体长度。
5.根据权利要求4所述的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，其特征在于膨胀排放 管的圆锥外筒通过法兰结构与缸体联接。
6.根据权利要求5所述的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，其特征在于膨胀排放 管的圆锥外筒外端设计有用于联接凝汽器的法兰。
7.根据权利要求6所述的径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，其特征在于膨胀排放 管的圆柱内筒固定安装在支撑透平转子的轴承座上。
专利摘要本实用新型公开了一种径向进汽轴向排汽的低压蒸汽透平机，主要由缸体、安装在缸体内的透平转子、与缸体相联接的蒸汽进汽管和作功后蒸汽排放管构成，其中蒸汽进汽管的轴线与透平转子的轴线相垂直，蒸汽排放管的轴线与透平转子的轴线相一致，直接联接于透平机缸体排汽端。本实用新型的排汽管布局结构，使得经膨胀做功后的蒸汽轴向排出，降低了蒸汽排出流动损失，使得流场更为均匀，提高了蒸汽透平机的工作效率，降低了噪音，同时也大大降低了透平机机组的重量和体积，降低了透平机的制造成本，减少了蒸汽透平机占用的厂房平立面空间和基础重量，大大降低了透平机的工程造价。
文档编号F01D25/30GK201794627SQ20092024377
公开日2011年4月13日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者严也火, 任先念, 刘栋梁, 曹建刚, 杨承嗣, 蔡宝林 申请人:成都发动机(集团)有限公司