CN102472110B - 具有蒸汽排放口的涡轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三壳式蒸汽轮机(1)，其中，转子(5)可转动地安装，并且内部的内壳体(4)和外部的内壳体(3)围绕所述转子(5)设置，其中，对接位置(11)在内部的内壳体(4)和外部的内壳体(3)之间密封，并且排气孔(16)设置在内部的内壳体(4)和/或外部的内壳体(3)中。

Description

具有蒸汽排放口的涡轮机
技术领域
本发明涉及一种涡轮机，其包括可围绕转动轴线转动地安装的转子、围绕转子设置的内部的内壳体和外部的内壳体以及围绕内部的内壳体和外部的内壳体设置的外壳体，其中，外部的内壳体沿着转动轴线的区域围绕内部的内壳体设置，其中，在转子和内部的内壳体与外部的内壳体之间构成用于流动介质流动的流动区域。
背景技术
涡轮机例如可以理解为蒸汽轮机。蒸汽轮机通常情况下具有可转动地安装的转子和围绕转子设置的内壳体。在转子和内壳体之间构成有流动通道。蒸汽轮机的壳体必须能够满足多个功能。一方面，导向叶片设置在壳体上的流动通道内，并且另一方面，内壳体必须承受住用于所有负荷状态和工作状态的流动介质的压力和温度。在蒸汽轮机中流动介质是蒸汽。此外，该壳体必须构成为，使得输入口和也称为排气口的排出口是可能的。此外，该壳体必须构成为，使得轴端部可引导穿过壳体。在工作中出现高电压、压力和温度的情况下需要适宜地选择材料，以及选择能够使机械完整性和功能性得以实现的构造。为此需要的是，使用高品质的材料，特别是在流入区域中和在第一导向叶片槽的区域。
在作为涡轮机的实施形式的蒸汽轮机中通常需要，将流动介质从流动区域的所谓的排气口排放。为了能够达到要求，并且从而使待排放的流动介质的排气压力为适合的，应该尽可能自由地选择流动区域内的排气位置。在三壳式蒸汽轮机设计方案中，其中，内部的和外部的内壳体围绕转子设置，并且在转子与外部的和内部的内壳体之间构成流动区域，排气位置设置在内部的和外部的内壳体之间的对接位置上。这意味着，在内部的和外部的内壳体之间排放废气。但是，排气口的轴向定位由此被强烈地限制，并且能够导致提高的热量消耗以及减低的功率。
希望的是，能够自由地选择排气口的轴向定位。
发明内容
在这一点上本发明提出，其任务是提供一种蒸汽轮机，其中，排气口在轴向方向上是可变的。
所述目的通过涡轮机得以实现，所述涡轮机包括可围绕转动轴线转动地设置的转子，围绕转子设置的内部的内壳体和外部的内壳体，以及围绕内部的和外部的内壳体设置的外壳体，其中，该外壳体沿着转动轴线的区域围绕内部的内壳体设置，其中，用于流动介质的流动的流动区域构成在转子和内部的与外部的内壳体之间，其中，密封件设置在内部的内壳体和外部的内壳体之间，并且在内部的和/或外部的内壳体中设置用于从流动区域内排放流动介质的排气孔。
本发明的一个重要思想是，并非如至今为止通常的情况，在内部的和外部的内壳体之间的对接位置上排放蒸汽，而是将密封件设置在内部的内壳体和外部的内壳体之间，并且将排气孔设置在内部的和/或外部的内壳体中的适于排放适宜的废气的位置上。由于从现在开始蒸汽不再能够在内部的和外部的内壳体之间的对接位置上流过，排气孔沿着流动区域的轴向位置基本上能够自由选择。
在从属权利要求里说明了有利的改进方案。
因此，在第一有利的改进方案中，迷宫式密封装置设置在内部的和外部的内壳体之间。一方面，迷宫式密封装置能够相对简单地引入内部和外部内壳体中。为此仅将所谓的密封唇插入槽中。此外，借助迷宫式密封装置构成的外部的和内部的内壳体能够更容易地安装。
在另一有利的改进方案中，刷式密封装置设置在内部的内壳体和外部的内壳体之间。与迷宫式密封装置相比，刷式密封装置不形成无接触的密封，其具有优点，即，所述刷式密封装置比迷宫式密封装置显示出更好的密封效果。此外，借助刷式密封装置构成的对接位置能够更简单地安装在内部的内壳体和外部的内壳体之间，这导致安装时间和制造时间的加速。
I形密封圈有利地设置在内部的内壳体和外部的内壳体之间。借助于I形密封圈能够实现非常高的密封性。但是，I形密封圈相对难制造。
在另一有利的改进方案中，在内部的内壳体和外部的内壳体之间的对接位置上构成为阶梯状。这意味着，对接位置不构成为直线的，而是包括阶梯的。因此可能的是，将涡轮叶片级设置在对接位置的区域中，其中，在轴向方向上存在变化可能性。
附图说明
借助于一个实施例详细阐述本发明。具有相同功能的构件设有相同的附图标记。
附图中示出：
图1示出穿过三壳式蒸汽轮机的剖视图；
图2示出图1中的蒸汽轮机的局部的放大的剖视图；
图3示出图2中的对接位置的放大视图；
图4示出对接位置的可选的实施形式；
图5示出对接位置的可选的实施形式的放大视图。
具体实施方式
图1中示出的作为涡轮机的实施形式的蒸汽轮机1基本上包括外壳体2，设置在外壳体2内的外部的内壳体3和设置在外部的内壳体3内的内部的内壳体4。
在外部的内壳体3和内部的内壳体4内，转子5围绕转动轴线6可转动地安装。在外部的内壳体3和转子5之间以及在内部的内壳体4和转子5之间构成有流动通道7。为了清楚，各个动叶片和导向叶片没有详细示出。导向叶片设置在内部的内壳体4上和外部的内壳体3上。在转子5上，动叶片设置为，使得在流动通道7内，蒸汽的热能能够转换为转动动能。首先，蒸汽通过未详细示出的蒸汽入口区域流入第一流动区域8中，所述第一流动区域设置在内部的内壳体4和转子5之间。
在第一流动区域8中流动的蒸汽在流动方向9上沿着流动通道7流动。在图1中示出的蒸汽轮机1构成为双流式的，也就是说，在第一流动区域8中蒸汽既沿着第一流又沿着第二流流动。第二流动区域10构成在外部的内壳体3和转子5之间。在第一流动区域8中，外部的内壳体3相对于转动轴线6围绕内部的内壳体4构成。在第一流动区域8外，外部的内壳体3相对于转动轴线6不围绕内部的内壳体4设置。该第一流动区域8包括直到内部的内壳体4终止的位置的流动通道7。
内部的内壳体4和外部的内壳体3并排放置的区域也称为对接位置11。所述对接位置11借助于密封件密封，该密封件未在图1中详细示出。这意味着，位于流动通道7中的蒸汽不能在外部的内壳体3和内部的内壳体4之间流过对接位置11。
在图2中可见在图1中示出的蒸汽轮机1的截面的放大视图。该对接位置11构成为，使得迷宫式密封装置设置在外部的内壳体3和内部的内壳体4之间。
在图3中示出对接位置11的放大视图。在这种情况下，所述迷宫式密封装置包括插入槽中的各个密封唇12。在可选的实施形式中，对接位置能够借助于刷式密封装置密封。在另一可选的实施形式中，能够使用I形密封圈来密封对接位置11。
在图4中示出对接位置11的可选的实施形式。由于清楚的原因，放弃示出用于迷宫式密封装置的密封唇。在这种情况下，所述对接位置11构成为阶梯状。这意味着，外部的内壳体3具有阶梯13，该阶梯紧贴在与其互补地构成的第二阶梯14上。通过该对接位置的这个阶梯状的实施形式，设置在外部的内壳体3中的涡轮叶根的位置在轴向方向15上是可变的。对于一些应用，需要来自流动通道7的废气。所述废气通过排气孔16从流动通道7中排放，因为从现在开始废气不必再强制地在外部的内壳体3和内部的内壳体4之间在对接位置11上排放，所以排气孔的轴向定位的选择基本上是自由的。相应地，排气孔的位置能够根据废气的所希望的排气温度和排气压力选择。在图1中示出的排气孔的位置表示在内部的内壳体4中对接位置11附近的排气孔16和在外部内壳体中的另一排气孔16，其中，所述排气孔16在流动通道7和在内部的内壳体4与外部的内壳体3之间形成的间隙之间形成流体技术的连接。
具有阶梯13、14的对接位置11的实施方案可实现在最优地选择用于废气的蒸汽状态的情况的同时，更好地利用用于安装叶片的位置的轴向长度。

Claims (5)

1.涡轮机(1)，
包括能够围绕转动轴线(6)转动地安装的转子(5)、围绕所述转子(5)设置的内部的内壳体(4)和外部的内壳体(3)以及围绕所述内部的内壳体(4)的和外部的内壳体(3)设置的外壳体(2)，
其中，在所述转子(5)和所述内部的内壳体(4)以及外部的内壳体(3)之间构成用于流动介质流动的流动通道(7)，
其中，所述流动通道(7)具有第一流动区域(8)和沿着在所述转动轴线(6)上的流动方向(9)设置在所述第一流动区域后的第二流动区域(10)，其中，所述内部的内壳体(4)设置在所述第一流动区域(8)内，
其中，所述外部的内壳体(3)沿着所述转动轴线(6)的第一流动区域(8)围绕所述内部的内壳体(4)设置，并且在所述第二流动区域(10)内围绕所述转子(5)设置，
其特征在于，密封件设置在所述内部的内壳体(4)和所述外部的内壳体(3)之间，并且用于从所述流动通道(7)中排放流动介质的排气孔(16)设置在所述内部的内壳体(4)和/或外部的内壳体(3)中，
其中，对接位置(11)设置在所述内部的内壳体(4)和所述外部的内壳体(3)之间，并且所述对接位置(11)构成为，使得位于所述流动通道(7)中的蒸汽不能在所述外部的内壳体(3)和所述内部的内壳体(4)之间流过所述对接位置(11)，
其中，在所述第一流动区域(8)中，所述外部的内壳体(3)相对于所述转动轴线(6)围绕所述内部的内壳体(4)构成，
其中，在所述第一流动区域(8)外，所述外部的内壳体(3)相对于所述转动轴线(6)不围绕所述内部的内壳体(4)设置。
2.根据权利要求1所述的涡轮机，
其中，在所述内部的内壳体(4)和所述外部的内壳体(3)之间设置迷宫式密封装置。
3.根据权利要求1所述的涡轮机，
其中，在所述内部的内壳体(4)和所述外部的内壳体(3)之间设置刷式密封装置。
4.根据权利要求1所述的涡轮机，
其中，在所述内部的内壳体(4)和所述外部的内壳体(3)之间设置I形密封环。
5.根据上述权利要求之一所述的涡轮机，
其中，对接位置(11)设置在所述内部的内壳体(4)和所述外部的内壳体(3)之间，并且所述内部的内壳体(4)和所述外部的内壳体(3)在所述对接位置(11)上构成为阶梯状的。
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