CN103452593B - 离心式汽轮机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离心式汽轮机，包括壳体，壳体内安装底板，底板为圆形，底板圆周上均布离心叶片，离心叶片呈弧状，各离心叶片围成的空腔内安装分汽箱，分汽箱上设置蒸汽喷嘴，蒸汽喷嘴沿分汽箱的圆周分布，蒸汽喷嘴的出气道呈弧状，蒸汽喷嘴的出气道的切线方向与弧状离心叶片的切线方向相反，分汽箱与蒸汽进汽管连通，蒸汽进汽管的入口位于壳体外端，底板的底面固定输出轴，输出轴的底端位于壳体底部敞口外。本发明用蒸汽转换成动力，取代电动机作为拖动动力，且性能稳定、造价低廉。

Description

离心式汽轮机

技术领域

本发明涉及汽轮机，是一种离心式汽轮机。

背景技术

汽轮机又称蒸汽涡轮发动机，主要应用于火力发电、核能发电及热电行业。目前使用的汽轮机一般功率较大，结构复杂，需要经常维修，所以，在许多可以使用小型拖动型汽轮机的场所一般采用电动机替代。但是，电动机的耗电又较大，使企业的生产成本居高难下，以致汽水采暖领域、电厂、水泵风机等领域的耗电均处于较高水平。

发明内容

本发明的目的是，提供一种离心式汽轮机，用蒸汽转换成动力，取代电动机作为拖动动力，且性能稳定、造价低廉。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：离心式汽轮机，包括壳体，壳体内安装底板，底板为圆形，底板圆周上均布离心叶片，离心叶片呈弧状，各离心叶片围成的空腔内安装分汽箱，分汽箱上设置蒸汽喷嘴，蒸汽喷嘴沿分汽箱的圆周分布，蒸汽喷嘴的出气道呈弧状，蒸汽喷嘴的出气道的切线方向与弧状离心叶片的切线方向相反，分汽箱与蒸汽进汽管连通，蒸汽进汽管的入口位于壳体外端，底板的底面固定输出轴，输出轴的底端位于壳体底部敞口外，壳体的侧壁上开设出汽口。离心叶片外周安装数片汽水分离叶片，汽水分离叶片的端部与圆环连接，汽水分离叶片呈弧状，汽水分离叶片在垂直方向的高度大于离心叶片在垂直方向的高度，汽水分离叶片的切线方向与离心叶片的切线方向相反，支架与壳体连接。壳体圆周内壁上部安装支撑架、下部安装隔板，汽水分离叶片顶端与支撑架之间压紧连接，汽水分离叶片与壳体内壁间设置汽水分离室，支架与隔板间设置储液槽。输出轴上安装轴承和套管，输出轴的底部安装水封端盖，水封端盖与套管一端固定连接，套管另一端与隔板连接。隔板一端安装第一循环水管，第一循环水管一端口与储液槽连通、另一端穿过套管与输出轴和套管间的空隙相通，第一循环水管上安装第一散热翅片，隔板在圆周的120°方向处安装第二循环水管，第二循环水管一端口与储液槽连通，第二循环水管另一端口穿过套管一侧与输出轴和套管间的空隙相通，第二循环水管上安装第二散热翅片，隔板在圆周的240°方向处安装第三循环水管，第三循环水管一端口与储液槽连通，第三循环水管另一端口穿过套管一侧与输出轴和套管间的空隙相通，第三循环水管上安装第三散热翅片。输出轴底部安装风扇叶片。分汽箱与底板间安装输出轴保护罩，输出轴保护罩内填充隔热保温材料。蒸汽喷嘴的出气道口的切线与距离其最近的弧状离心叶片的弦间的夹角α为70°-90°。在壳体内的隔板下方安装弧状导风罩，导风罩的上端与隔板底端连接、下端与壳体内壁连接。

本发明的离心式汽轮机为小型汽轮机，它适用于采暖汽水热交换站、热网加热站、电厂、水泵、风机等领域，能够大幅降低能耗。本发明的汽轮机对气压要求较低，蒸汽压力高于0.1MPa即能启动，所以，它可以广泛应用在各种自有蒸汽源的场所，本发明的整体结构简洁合理，各部件金属材料无特殊耐高温高压要求，造价低，核心部件刚性好，不易损坏，各部件间连接牢固，维护方便，只要检查一下热网系统无渗漏，可根据需要随时启停，没有启动耗能和繁琐现象。

附图说明

附图1是本发明结构示意图；附图2是附图1的仰视结构示意图；附图3是附图1中A-A剖视结构示意图。

具体实施方式

对照附图对本发明做进一步说明，本发明的范围不限于本发明的实施例之中。

图中1是壳体，壳体1内安装底板4，底板4为圆形，底板4圆周上均布离心叶片5，离心叶片5呈弧状，各离心叶片5围成的空腔内安装分气箱6，分气箱6上设置蒸汽喷嘴7，蒸汽喷嘴7沿分气箱6的圆周分布，蒸汽喷嘴7的出汽道呈弧状，蒸汽喷嘴7的出汽道口的切线方向与弧状离心叶片5的切线方向相反，分汽箱6与蒸汽进汽管8连通，蒸汽进汽管8的入口位于壳体1外端，底板4的底面固定输出轴3，输出轴3的底端位于壳体1底部敞口外，壳体1的侧壁上开设出汽口12。上述结构中将蒸汽喷嘴7出气道口的切线方向与弧状离心叶片5的切线方向设计成相反，即：蒸汽喷嘴7出气道口的切线方向为顺时针转动方向时，弧状离心叶片5的切线方向则为逆时针转动方向，反之亦然。这种可以增加蒸汽喷出后的作用力尽可能达到完全作用在离心叶片5上，加速推动离心叶片5转动。蒸汽喷嘴7的出汽道口的切线与距离其最近的弧状离心叶片5的弦间的夹角α优选70°-90°，90°为最佳状态。壳体1上部侧壁上开设出汽口12，壳体底部开设排污口18和液位控制口17。

本发明提供的进一步方案是：离心叶片5外周安装数片汽水分离叶片14，汽水分离叶片14的端部分别与圆环连接，汽水分离叶片14的上端和下端可以分别与圆环连接，汽水分离叶片14也可以单独做成上端与圆环连接，汽水分离叶片14呈弧状，汽水分离叶片14在垂直方向的高度大于离心叶片5在垂直方向的高度，汽水分离叶片14的切线方向与离心叶片5的切线方向相反，如图3所示，汽水分离叶片14的弧度沿逆时针方向倾斜，则离心叶片5的弧度沿顺时针方向倾斜，离心叶片5沿逆时针方向转动时，被分离的小水滴通过各汽水分离叶片14间的空隙顺向进入汽水分离室15内，此时，水滴溅到壳体1内壁上时，沿逆时针方向倾斜的汽水分离叶片14将弹回的水挡住，使飞溅的水避免进入离心叶片5及底板等各部件内，从而进一步保证离心叶片5及各部件的正常运转，并进一步提高设备使用寿命。本发明所述的汽水分离叶片14的下端还可以与圆环连接，圆环固定在支架13上，支架13与壳体1连接，汽水分离叶片14下端也可直接固定在支架13上。

本发明进一步的方案是：壳体1圆周内壁上部安装支撑架10、下部安装隔板2，汽水分离叶片14顶端与支撑架10之间压紧连接，汽水分离叶片14与壳体1内壁间设置汽水分离室15，支架13与隔板2间设置储液槽16。蒸汽在推动离心叶片转动时飞溅的水滴能够顺利进入汽水分离室，通过储液槽16向外排出，使水对转动部件无任何损害。汽水分离室15及汽水分离叶片14与离心叶轮之间的环状空间均通过支撑架10留出的空隙与本发明出汽口12连通，以便于乏汽排出。

本发明在输出轴3上安装轴承22和套管21，输出轴3的底部安装水封端盖23，水封端盖23与套管21一端固定连接，套管21另一端与隔板2连接。输出轴3底部安装风扇叶片26，风扇叶片26在输出轴3的带动下由下而上给散热管提供流动空气，能够进一步提高散热管的散热效果。

本发明还可以采用下述方案，在隔板2一端安装第一循环水管24，第一循环水管24一端口与储液槽16连通、另一端穿过套管21与输出轴3和套管21间的空隙相通，第一循环水管24上安装第一散热翅片25，隔板2在圆周的120°方向处安装第二循环水管30，第二循环水管30一端口与储液槽16连通，第二循环水管30另一端口穿过套管21一侧与输出轴3和套管21间的空隙相通，第二循环水管30上安装第二散热翅片31，隔板2在圆周的240°方向处安装第三循环水管32，第三循环水管32一端口与储液槽16连通，第三循环水管32另一端口穿过套管21一侧与输出轴3和套管21间的空隙相通，第三循环水管32上安装第三散热翅片33。本发明采用上述结构对输出轴3及轴承进行水冷，降低输出轴3及轴承的温度，延长输出轴3及轴承的使用寿命，在隔板2的圆周上均匀安装三条循环水管及其上的散热翅片是一种性价比优选的方案。

分汽箱6与底板4间安装输出轴保护罩27，输出轴保护罩27内填充隔热保温材料28，用以隔离蒸汽对输出轴3的热辐射，隔离蒸汽对输出轴3的直接加热。

本发明在壳体1内的隔板2下方安装弧状导风罩20，导风罩20的上端与隔板2底端连接、下端与壳体1内壁连接，弧状导风罩20用于降低轴承、输出轴3及风扇叶片26的转动噪音，同时增加隔板2的承压强度。导风罩20及壳体1的隔板2以下部分与壳体外有通风孔联通。

本发明所述离心式汽轮机的工作过程为：蒸汽通过蒸汽进管8进入分汽箱6，由分汽箱6圆周上分布的蒸汽喷嘴7喷出，由于蒸汽喷嘴7的出气道的弧度与离心叶片5的弧度的倾斜方向相反，因此，蒸汽喷出的作用力直接推动离心叶片5旋转，因离心叶片5固定在底板4上，输出轴3固定在底板4上，底板4随离心叶片5旋转的同时，带动输出轴3转动，将动力输出。蒸汽做功后的乏汽穿过支撑架10留出的空隙汇集到壳体1侧壁上的出汽口12排出。排污口18用以排除设备内的污垢。液位控制口17用以控制储液槽16液位始终在设定位置，超过该位置自动释放凝水。图中9是支撑板，11是集汽罩，19是底座，29是空腔。

Claims (8)

1.离心式汽轮机，包括壳体（1），其特征在于：壳体（1）内安装底板（4），底板（4）为圆形，底板（4）圆周上均布离心叶片（5），离心叶片（5）呈弧状，各离心叶片（5）围成的空腔内安装分汽箱（6），分汽箱（6）上设置蒸汽喷嘴（7），蒸汽喷嘴（7）沿分汽箱（6）的圆周分布，蒸汽喷嘴（7）的出气道呈弧状，蒸汽喷嘴的出气道的切线方向与弧状离心叶片（5）的切线方向相反，分汽箱（6）与蒸汽进汽管（8）连通，蒸汽进汽管（8）的入口位于壳体（1）外端，底板（4）的底面固定输出轴（3），输出轴（3）的底端位于壳体（1）底部敞口外，壳体（1）的侧壁上开设出汽口（12）；输出轴(3)上安装轴承(22)和套管(21)，输出轴(3)的底部安装水封端盖(23)，水封端盖(23)与套管(21)一端固定连接，套管(21)另一端与隔板(2)连接。

2.根据权利要求1所述的离心式汽轮机，其特征在于：离心叶片（5）外周安装数片汽水分离叶片（14），汽水分离叶片（14）的端部与圆环连接，汽水分离叶片（14）呈弧状，汽水分离叶片（14）在垂直方向的高度大于离心叶片（5）在垂直方向的高度，汽水分离叶片（14）的切线方向与离心叶片（5）的切线方向相反，支架（13）与壳体（1）连接。

3.根据权利要求1或2所述的离心式汽轮机，其特征在于：壳体（1）圆周内壁上部安装支撑架(10)、下部安装隔板(2)，汽水分离叶片（14）顶端与支撑架（10）之间压紧连接，汽水分离叶片(14)与壳体(1)内壁间设置汽水分离室(15)，支架(13)与隔板(2)间设置储液槽(16)。

4.根据权利要求1所述的离心式汽轮机，其特征在于：隔板(2)一端安装第一循环水管(24)，第一循环水管(24)一端口与储液槽(16)连通、另一端穿过套管(21)与输出轴(3)和套管(21)间的空隙相通，第一循环水管(24)上安装第一散热翅片(25)，隔板(2)在圆周的120°方向处安装第二循环水管(30)，第二循环水管(30)一端口与储液槽(16)连通，第二循环水管(30)另一端口穿过套管(21)一侧与输出轴(3)和套管(21)间的空隙相通，第二循环水管(30)上安装第二散热翅片(31)，隔板(2)在圆周的240°方向处安装第三循环水管(32)，第三循环水管(32)一端口与储液槽(16)连通，第三循环水管(32)另一端口穿过套管(21)一侧与输出轴(3)和套管(21)间的空隙相通，第三循环水管(32)上安装第三散热翅片(33)。

5.根据权利要求1所述的离心式汽轮机，其特征在于：输出轴(3)底部安装风扇叶片(26)。

6.根据权利要求1所述的离心式汽轮机，其特征在于：分汽箱(6)与底板(4)间安装输出轴保护罩（27），输出轴保护罩（27）内填充隔热保温材料（28）。

7.根据权利要求1所述的离心式汽轮机，其特征在于：蒸汽喷嘴（7）的出气道口的切线与距离其最近的弧状离心叶片（5）的弦间的夹角α为70°-90°。

8.根据权利要求3所述的离心式汽轮机，其特征在于：在壳体（1）内的隔板（2）下方安装弧状导风罩（20），导风罩（20）的上端与隔板（2）底端连接、下端与壳体（1）内壁连接。