CN105114129A - 一种防涡动汽封圈 - Google Patents
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Abstract
一种防涡动汽封圈，属于涡轮机械的汽封领域。解决了汽轮机及其它涡轮机械由于轴封间隙不均匀导致的漏汽量不同而引起的气流涡动问题。它包括梳齿式迷宫汽封圈，在梳齿式迷宫汽封圈的介质流流入侧设有多个防涡动导流齿，多个防涡动导流齿位于该梳齿式迷宫汽封圈的静子汽封齿的上游，且多个防涡动导流齿的导流方向与转子的转轴方向相同。它主要应用在涡轮机械上。
Description
技术领域
本发明属于涡轮机械的汽封领域。
背景技术
超临界汽轮机由于主蒸汽参数的增加引起主蒸汽密度的显著提高，高压转子因蒸汽力的作用易发生汽流激振。这种由于蒸汽力引起的轴系不稳定振动也称蒸汽涡动，汽流激振现已成为超临界汽轮机轴系失稳的重要原因之一。
产生汽流激振的一种原因是运行中汽轮机部件在承受热变形、碰摩或不正常的径向力等因素的作用下，隔板汽封、叶顶汽封和轴封不同程度磨损，出现动静间隙沿圆周方向的径向间隙分布不均匀。由于漏汽量的不同引起轴向力不均匀，在转子上产生一个不正常的力矩。高负荷时该力矩增大，引起轴承支反力发生变化导致轴系失稳。
发明内容
本发明是为解决汽轮机及其它涡轮机械由于轴封间隙不均匀导致的漏汽量不同而引起的气流涡动问题，本发明提供了一种防涡动汽封圈。
一种防涡动汽封圈，它包括梳齿式迷宫汽封圈，在梳齿式迷宫汽封圈的介质流流入侧设有多个防涡动导流齿，多个防涡动导流齿位于该梳齿式迷宫汽封圈的静子汽封齿的上游，且多个防涡动导流齿的导流方向与转子的转轴方向相同。
所述的多个防涡动导流齿沿梳齿式迷宫汽封圈的内侧壁的圆周方向均匀排布。
所述的多个防涡动导流齿成山脊形。
原理分析：
迷宫汽封产生气流激振(涡动)的原因是由于汽流经过汽封时不仅以很大的轴向速度通过汽封齿和转子之间的间隙，而且由于转子的旋转具有较大的周向分速度，汽流在各汽封腔室中形成螺旋的流动方式。由于转子在运行时与汽封在圆周方向山的间隙不一样，因此在转子的周围形成了不均匀的压力分布，分布压力的合力将对转子形成一个与位移相垂直的切向分量，动力将不断增大转子的涡动运行，进而使转子产生激振失去稳定性。
本发明在常规梳齿式迷宫汽封的基础上增加了防涡动导流齿，导流齿的存在可以扰乱汽流绕转子的周向分速度，减弱了汽流的周向旋转效果，从而减弱汽封内部的涡旋效果，有效降低汽流激振。
本发明具有以下有益效果：在常规汽封圈进汽侧增加防涡动导流齿。本发明主要用于汽轮机高压部位汽封，通过导流齿的导流作用，可有效的减小汽流激振力，增加阻尼，防止汽封漏汽量的不同引起轴向力不均匀，从而降低轴系的不稳定性。
附图说明
图1为本发明所述的一种防涡动汽封圈相对于转子位置的截面图；
图2为本发明所述的一种防涡动汽封圈的剖面图；其中，A表示介质流向，附图标记2表示静子，附图标记4表示转子凸台，附图标记5表示转子，附图标记6表示转子旋转方向。
具体实施方式
具体实施方式一：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种防涡动汽封圈，它包括梳齿式迷宫汽封圈7，在梳齿式迷宫汽封圈7的介质流流入侧设有多个防涡动导流齿1，多个防涡动导流齿1位于该梳齿式迷宫汽封圈7的静子汽封齿3的上游，且多个防涡动导流齿1的导流方向与转子的转轴方向相同。
本实施方式中，静子汽封齿3和转子凸台4以高低交错结构布置，静子汽封齿3和转子凸台4之间留有一定间隙，防止转子转动时转子凸台4与静子汽封齿3碰磨；防涡动导流齿1布置在静子汽封齿3上游，与转子之间留有一定间隙，流体介质通过防涡动导流齿1后进入静子汽封齿3和转子凸台1组成的迷宫汽封结构。
具体实施方式二：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一种防涡动汽封圈的区别在于，所述的多个防涡动导流齿1沿梳齿式迷宫汽封圈7的内侧壁的圆周方向均匀排布。
具体实施方式三：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二所述的一种防涡动汽封圈的区别在于，所述的多个防涡动导流齿1成山脊形。
本实施方式中，介质可沿两个防涡动导流齿1中间的空隙流向静子汽封齿3。
Claims (3)
1.一种防涡动汽封圈，它包括梳齿式迷宫汽封圈(7)，其特征在于，在梳齿式迷宫汽封圈(7)的介质流流入侧设有多个防涡动导流齿(1)，多个防涡动导流齿(1)位于该梳齿式迷宫汽封圈(7)的静子汽封齿(3)的上游，且多个防涡动导流齿(1)的导流方向与转子的转轴方向相同。
2.根据权利要求1所述的一种防涡动汽封圈，其特征在于，所述的多个防涡动导流齿(1)沿梳齿式迷宫汽封圈(7)的内侧壁的圆周方向均匀排布。
3.根据权利要求1或2所述的一种防涡动汽封圈，其特征在于，所述的多个防涡动导流齿(1)成山脊形。
Priority Applications (1)
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| CN201510590110.2A CN105114129A (zh) | 2015-09-16 | 2015-09-16 | 一种防涡动汽封圈 |
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Publications (1)
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| CN105114129A true CN105114129A (zh) | 2015-12-02 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN105114129A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109404058A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-03-01 | 河北国源电气股份有限公司 | 汽轮机用汽封 |
| CN113606344A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 西安交通大学 | 一种基于齿间防旋板优化转子动力特性的迷宫密封 |
| WO2022099890A1 (zh) * | 2020-11-10 | 2022-05-19 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种基于周向相对速度的密封结构 |
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2015
- 2015-09-16 CN CN201510590110.2A patent/CN105114129A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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