蒸汽轮机的喷嘴隔板组合单元体的制作方法

本发明涉及蒸汽轮机领域，特别涉及一种可灵活实现调节级进汽开度且加工简单的蒸汽轮机的喷嘴隔板组合单元体。

背景技术：

目前，调节级喷嘴组一般都安装在蒸汽室后，由隔板外圈与内圈支撑，工艺采用焊接组合或者铆接而成。其中喷嘴组是由多个喷嘴组合在一起的，构成一个扇形的喷嘴弧段，而喷嘴流道是由两个静叶片组成的，因此需要有许多静叶片。这样的设计造成加工成本和安装成本的增加，而且装配精度难以保证。如果采用部分进汽度，支撑体还需要进一步分开加工。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种可适应小流量、低功率余热汽轮机机组需求的蒸汽轮机的喷嘴隔板组合单元体。

一种蒸汽轮机的喷嘴隔板组合单元体，所述喷嘴隔板组合单元体拥有一体成型有若干通孔，每个所述通孔构成与所述蒸汽轮机的蒸汽室连通的蒸汽喷嘴。

在一实施例中，所述喷嘴隔板组合单元体具有进汽端和出汽端，所述进汽端与所述蒸汽室连通，所述喷嘴隔板组合单元体的进汽端包括中心部和外缘，所述中心部与所述外缘之间形成环形凹陷部，所述喷嘴贯穿所述环形凹陷部并沿所述环形凹陷部的周向分布。

在一实施例中，所述中心部与所述外缘之间连接设置若干筋条，所述若干筋条将所述若干喷嘴分隔成多组，每一组喷嘴与所述蒸汽室的一蒸汽流道对应。

在一实施例中，所述喷嘴的数量设置为15个，所述筋条的数量设置为3个，3个筋条将所述15个喷嘴平均分隔成3组。

在一实施例中，所述喷嘴包括喷嘴入口和喷嘴出口，所述喷嘴入口和喷嘴出口之间形成流道，所述流道的形状为拉瓦尔喷嘴流道。

在一实施例中，所述流道内形成一喉部，所述流道从所述喷嘴入口到所述喉部是渐缩的，从所述喉部到所述喷嘴出口是渐扩的，且从所述喉部到所述喷嘴出口的流道部分朝向所述喷嘴隔板组合单元体中心倾斜。

在一实施例中，所述喷嘴隔板组合单元体的出汽端形成一圆形凹陷部，所述喷嘴出口与所述圆形凹陷部连通，所述圆形凹陷部的周界由所述外缘界定。

在一实施例中，所述中心部具有贯穿所述喷嘴隔板组合单元体的中心通孔，所述中心通孔与所述圆形凹陷部连通。

在一实施例中，所述中心部与所述外缘在所述进汽端平齐。

在一实施例中，所述中心部与所述外缘之间连接设置若干筋条，所述若干筋条将所述若干喷嘴分隔成多组，每一组喷嘴与所述蒸汽室的一蒸汽流道对应，所述中心部、外缘和筋条在所述进汽端平齐。

综上所述，本发明提出一种蒸汽轮机的喷嘴隔板组合单元体，该喷嘴隔板组合单元体取消了静叶片和消除支撑隔板分开加工并通过焊接安装的传统模式，采用一体化思想在隔板上直接钻孔。孔的流道形状是拉瓦尔喷嘴流道，从喷嘴入口到喉部的流道部分渐缩，从喉部到喷嘴出口的流道部分向喷嘴隔板组合单元体中心倾斜且渐扩。在设有分割筋条的实施例中，通过所钻孔的个数和控制每股工质，例如蒸汽通过喷嘴流道的个数以及喷嘴流道分布情况可灵活实现调节级进汽开度，例如通过设置筋条将喷嘴分隔成多组，每组对应一蒸汽室流道，使得喷嘴隔板组合单元体既能实现工质的全周进汽又能实现工质的部分进汽。本发明的喷嘴隔板组合单元体具有结构简单、方便加工、造价低、维修简便等优点，这些优点很好的适应了小流量、低功率余热汽轮机机组的需求。

附图说明

图1为本发明的喷嘴隔板组合单元体的进汽端的示意图。

图2为本发明的喷嘴隔板组合单元体的出汽端的示意图。

图3为图1中B-B截面的剖视图。

图4为图1中A-A截面的剖视图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

如图1至2所示，本发明提出一种蒸汽轮机的喷嘴隔板组合单元体10，该喷嘴隔板组合单元体10与所述蒸汽轮机的蒸汽室连接。喷嘴隔板组合单元体10上一体成型有若干通孔，例如在喷嘴隔板组合单元体10上直接钻孔或者以其它成型方法形成通孔。每个通孔构成与蒸汽室连通的蒸汽喷嘴12。

更具体地，喷嘴隔板组合单元体10为圆盘形。喷嘴隔板组合单元体10具有进汽端14和出气端16，进汽端14与蒸汽室紧配连通，出汽端16可与动叶间隙相配，使得通过蒸汽喷嘴12喷射的蒸汽可以在动叶上做功。

喷嘴隔板组合单元体10的进汽端14包括中心部18和外缘20，中心部18与外缘20在进汽端14平齐。中心部18具有贯穿喷嘴隔板组合单元体10的中心通孔19，中心通孔19用于与一轴连接或供轴穿过，轴与喷嘴隔板组合单元体之间有密封装置。中心部18与外缘20之间形成环形凹陷部22，喷嘴12贯穿环形凹陷部22。若干喷嘴12沿环形凹陷部22的周向分布，例如，沿环形凹陷部22的周向均匀地分布。

在一些实施例中，中心部18与外缘20之间连接有若干筋条24，若干筋条24设置在环形凹陷部22中，分别位于两相邻两喷嘴12之间，用以将若干喷嘴12分隔成多组。每一组喷嘴与蒸汽室的一蒸汽流道连通，以达到精确配汽的目的，使得喷嘴隔板组合单元体10既可实现部分进汽又能全周进汽。本实施例中，中心部18、外缘20和若干筋条24在进汽端14平齐。

在所示的实施例中，喷嘴12的数量设置为15个，筋条24的数量设置为3个。3个筋条在环形凹陷部22上均匀地间隔设置，将15个喷嘴12平均分隔成3组，每组5个。

应当理解的是，在其他实施例中，根据实际设计要求，喷嘴12和筋条24也可以设置为其他数量，本发明不对此限定。

如图3所示，喷嘴隔板组合单元体10的出汽端16包括圆形凹陷部26，圆形凹陷部26的周界由外缘20界定。中心部18的中心通孔19以及喷嘴12与圆形凹陷部26连通。在出汽端16一侧的外缘20可起到径向气封的作用。

喷嘴12包括喷嘴入口30和喷嘴出口32，喷嘴入口30设置在喷嘴隔板组合单元体10的进汽端14，喷嘴出口32设置在喷嘴隔板组合单元体10的出汽端16。喷嘴入口30与喷嘴出口32之间形成流道34，在所示的实施例中，流道34的形状为拉瓦尔喷嘴流道。

具体而言，如图4所示，流道34内壁为光滑的表面，流道34内形成一喉部36。流道34从喷嘴入口30到喉部36是渐缩的，从喉部36到喷嘴出口32是渐扩的，而且从喉部36到喷嘴出口32的流道部分朝向喷嘴隔板组合单元体10的中心位置倾斜。喷嘴出口32与圆形凹陷部26连通，圆形凹陷部26后面对应设有涡轮动叶，从喷嘴出口32喷出的蒸汽作用在所述涡轮动叶上驱动其旋转。

蒸汽从喷嘴入口30进入流道，在到喉部36的流道是渐缩的，因此，在喉部36处蒸汽流速达到临界速度值。从喉部36到喷嘴出口32的流道是渐扩的，而且朝向喷嘴隔板组合单元体10中心倾斜，这时候的蒸汽流速由临界速度跨越到超声速，使得蒸汽在到达后面的动叶上时能量可达到最大利用值。

综上所述，本发明提出一种蒸汽轮机的喷嘴隔板组合单元体，该喷嘴隔板组合单元体取消了静叶片和消除支撑隔板分开加工并通过焊接安装的传统模式，采用一体化思想在隔板上直接钻孔。孔的流道形状是拉瓦尔喷嘴流道，从喷嘴入口到喉部的流道部分渐缩，从喉部到喷嘴出口的流道部分向喷嘴隔板组合单元体中心倾斜且渐扩。在设有分割筋条的实施例中，通过所钻孔的个数和控制每股工质，例如蒸汽通过喷嘴流道的个数以及喷嘴流道分布情况可灵活实现调节级进汽开度，例如通过设置筋条将喷嘴分隔成多组，每组对应一蒸汽室流道，使得喷嘴隔板组合单元体既能实现工质的全周进汽又能实现工质的部分进汽。本发明的隔板具有结构简单、方便加工、造价低、维修简便等优点，这些优点很好的适应了小流量、低功率余热汽轮机机组的需求。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。