CN106321169B - 中低压合缸用的隔板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中低压合缸用的隔板，设置于中压透平段和低压透平段之间，所述隔板由内环体、外环体以及斜置于内环体和外环体间的静叶片组成，所述外环体包括第一锥形环体和固定在锥形环体外侧用于卡入汽缸卡槽内的定位环体，所述内环体包括定位所述静叶片的第二锥形环体。本发明采用斜置安装静叶片来引导汽流，解决了汽轮机中低压合缸过渡段落差问题，通流性能优秀。

Description

中低压合缸用的隔板

技术领域

本发明涉及一种汽轮机隔板，特别是涉及一种中低压合缸用的隔板。

背景技术

目前，150MW等级汽轮机在结构上采用高压缸和单流中低压合缸的布置方式，与原同等级系列机组的高中压合缸和双流低压缸在结构上具有较大区别。采用单流中低压缸通流方案可减少中压缸排汽损失以及中低压联通管损失，大大降低了机组热耗。然而应用单流中低压缸结构后，由于中低压通流部分根径不同，落差通常大于200mm，使得中低压过渡段存有一个明显的台阶，如图1所示。常规的隔板结构难于满足设计要求，为确保汽道通畅，提高通流效率，需根据中低压合缸结构的特点，开发新型结构的过渡段隔板。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种中低压合缸用的隔板，用于解决现有技术中现有隔板难以满足中低压合缸通流性能要求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种中低压合缸用的隔板，设置于中压透平段和低压透平段之间，所述隔板由内环体、外环体以及斜置于内环体和外环体间的静叶片，所述外环体包括第一锥形环体和固定在锥形环体外侧用于卡入汽缸卡槽内的定位环体，所述内环体包括定位所述静叶片以及引导蒸汽流向的第二锥形环体。

优选的，所述第一锥形环体位于进汽侧的端部设有沟槽。

优选的，所述定位环体位于进汽侧的侧面上设有多个凸台，所述定位环体位于出汽侧的表面为圆弧面。

优选的，所述内环体还包括卡入汽轮机转子内的汽封环体，汽封环体通过连接环体与所述第二锥形环体相连。

优选的，所述连接环体的横截面为I形。

优选的，所述外环体的进汽侧和/或出汽侧阵列设有多个加强筋板。

优选的，所述内环体的进汽侧和/或出汽侧阵列设有多个加强筋板。

优选的，所述外环体的进汽侧底部设有与汽缸上卡槽配合的防转块。

优选的，所述外环体和所述内环体均由上下两个半弧通过中间面板连接而成。

优选的，所述静叶片的轴向宽度为100mm至260mm。

如上所述，本发明的中低压合缸用的隔板，具有以下有益效果：采用斜置静叶片引导汽流，解决了汽轮机中低压合缸过渡段落差问题，通流性能优秀；通过上述诸多部分零部件组装焊接形成，零件毛坯单独供应，除静叶片需采用锻造、铸造或机床铣制工艺外，其余零件均可通过钢板卷制或切割拼焊而来，节约了隔板制造工期；由于隔板非整体铸造而成，降低了废品率，节约制造成本。

附图说明

图1显示为中低压合缸的通流示意图。

图2显示为本发明的中低压合缸用的隔板示意图。

图3显示为本发明的中低压合缸用的隔板剖视图。

图4.1、4.2显示为所述加强筋板的形状示意图。

图5显示为所述静叶片的示意图。

图6显示为所述外环体的上半弧示意图。

图7显示为所述内环体的上半弧示意图。

元件标号说明

1 隔板

11 外环体

111 第一锥形环体

112 定位环体

113 凸台

114 吊板

115 防转块

116 动叶汽封环体

117 沟槽

118 圆弧面

12 内环体

121 第二锥形环

123 汽封环体

122 连接环体

13 静叶片

14 中间面板

15 加强筋板

2 叶轮

3 汽轮机转子

4 汽缸

41 汽缸卡槽

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图2及图3所示，本发明提供一种中低压合缸用的隔板，设置于中压透平段和低压透平段之间，隔板1由内环体12、外环体11以及斜置于内环体12和外环体11间的静叶片13组成，外环体11包括第一锥形环体111和固定在锥形环体外侧用于卡入汽缸卡槽41内的定位环体11，内环体12包括定位静叶片13以及引导蒸汽流向的第二锥形环体121。本发明采用斜置安装静叶片来引导汽流，解决了汽轮机中低压合缸过渡段落差问题，通流性能优秀。

为便于生产制造，上述内环体和外环体均通过各零部件焊接而成。上述外环体11的具体结构可以为：定位环体112焊接在第一锥形环体111的外侧，另外，在某些情况下，可以在第一锥形环体111位于出汽侧的端部焊接动叶汽封环体116，并镶汽封片或汽封体以减少动叶顶部漏汽，提高级效率。在第一锥形环体111位于进汽侧的端部设有沟槽117，沟槽形状如“J”形，用于收集前透平级动叶在离心力作用下甩出的水滴，通过减少进入下级叶片水滴量的方法减轻叶片水蚀侵害。

定位环体112位于进汽侧的侧面上设有多个凸台113，定位环体112位于出汽侧的表面为圆弧面118。定位环体112的出汽侧设计为圆弧样式，在蒸汽轴向推力作用下，与汽缸4上的汽缸卡槽41(见图1所示)平面紧贴，防止蒸汽由汽缸卡槽漏出，另一侧则在隔板上下左右方位设置上述凸台113，凸台一般为圆球形，确保圆弧面与汽缸卡槽41紧贴。

上述内环体还包括卡入汽轮机转子3(见图1所示)内的汽封环体123，汽封环体123通过连接环体122与第二锥形环体122相连。汽封环体123的设置，使汽轮机转子3上设置放置汽封环体的凹槽，这样可以减轻汽轮机转子的自身重量，提高汽轮机转子3的功能性，同时增强隔板与转子间的密封性能。第二锥形环体121的前、后端分别与图1所示的汽轮机转子3上的凸肩、叶轮2有一定距离，该距离值大小经计算确定，原则是保证机组运行时隔板与凸肩和叶轮不发生碰撞，同时距离不应过大以免影响通流效率，汽封环体123上镶嵌有数圈汽封片或汽封板体，减少隔板与汽轮机转子间的漏汽，连接环体122的横截面通常设计成“I”形型式。

在外环体11、内环体12的进汽侧和/或出汽侧阵列设有多个加强筋板15。加强筋板15阵列式分布在内、外环体上，起到增加环体刚性强度作用，加强筋板可设计为多种型式，见图4.1、4.2所示，但不限于此。

为方便吊装，在上述外环体11上还设有带有起吊孔的吊板114，吊板可分布在上述加强筋板之间，用于隔板在加工过程中平移、翻转和落缸装配时的吊运工作。上述外环体11的进汽侧底部设有与汽缸底部卡槽配合的防转块115，避免隔板转动，并便于隔板落缸时找中。

为便于安装制造，上述外环体11和内环体12均由上下两个半弧通过中间面板14连接而成，见图6，图7所示。中间面板14上除布有定位销钉孔，顶开螺钉孔，起吊螺钉孔外，还布有连接螺栓孔，通过利用螺栓预紧力实现上下半弧的紧贴无漏汽。

如图5所示，上述静叶片13采用先进全三维反动式叶片设计方案，大大降低气动损失，并且采用大型三维流场数值计算软件CFD进行型线优化，动、静叶片具有最佳的匹配关系。与常规型式叶片相比，静叶片的斜置安装较好地解决了中低压合缸过渡段叶片根径落差大的问题；此外，该类型静叶片的轴向宽度为100mm至260mm，即该静叶片具有较大的轴向宽度，不仅增强了静叶片和隔板的整体刚度，还减少了整级叶片数，降低了流动损失，使该级透平具有较高的效率及良好的气动性能。

本发明的隔板1是通过上述诸多部分零部件组装焊接形成。零件毛坯单独供应，除静叶片需采用锻造、铸造或机床铣制工艺外，其余零件均可通过钢板卷制或切割拼焊而来，节约了隔板制造工期；由于隔板非整体铸造而成，降低了废品率，节约制造成本。

上述静叶片13采用铸造、锻造或方钢铣制工艺方式获得，然后将流道内外轮廓线割去两端多余部分，内环体12、外环体11、加强筋板15、吊板114和中间面板14等零件毛坯可由钢板卷制或切割拼焊获取；待内环体和外环体均由两个半弧拼焊完成后(见图6、图7)，机床去除部分余量；接着将静叶片13与内环体12、外环体11焊接为一体，焊接静叶片13时，应注意不可焊穿静叶片出汽边以免影响该级透平通流性能。将静叶片13焊入内、外环体后，将整个隔板上车床进行精加工操作，主要加工出中间面板14处连接螺栓孔、起吊螺钉孔、顶开螺钉孔、定位销钉孔等工艺和连接用孔结构，同时将隔板的内、外环体加工至设计尺寸。另外，在某些情况下，可在外环体11上焊接动叶汽封环体116，可减少动叶顶部的蒸汽泄漏，同时，还可为此动叶汽封环体116配具中分面板，利用中分面板上的连接螺栓实现中分面密封，体现了本隔板的样式灵活多变性。

综上所述，本发明中低压合缸用的隔板，其采用斜置安装静叶片来引导汽流，解决了汽轮机中低压合缸过渡段落差问题，通流性能优秀。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种中低压合缸用的隔板，设置于中压透平段和低压透平段之间，其特征在于，所述隔板(1)由内环体(12)、外环体(11)以及斜置于内环体和外环体间的静叶片(13)组成，所述外环体(11)包括第一锥形环体(111)和固定在锥形环体外侧用于卡入汽缸卡槽(41)内的定位环体(112)，所述内环体(12)包括定位所述静叶片以及引导蒸汽流向的第二锥形环体(121)。

2.根据权利要求1所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述第一锥形环体(111)位于进汽侧的端部设有沟槽(117)。

3.根据权利要求1所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述定位环体(112)位于进汽侧的侧面上设有多个凸台(113)，所述定位环体(112)位于出汽侧的表面为圆弧面(118)。

4.根据权利要求1所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述内环体(12)还包括卡入汽轮机转子(3)内的汽封环体(123)，汽封环体(123)通过连接环体(122)与所述第二锥形环体(121)相连。

5.根据权利要求4所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述连接环体(122)的横截面为I形。

6.根据权利要求1所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述外环体(11)的进汽侧和/或出汽侧阵列设有多个加强筋板(15)。

7.根据权利要求1所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述内环体(12)的进汽侧和/或出汽侧阵列设有多个加强筋板(15)。

8.根据权利要求1所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述外环体(11)的进汽侧底部设有与汽缸上卡槽配合的防转块(115)。

9.根据权利要求1所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述外环体(11)和所述内环体(12)均由上下两个半弧通过中间面板(14)连接而成。

10.根据权利要求1所述的中低压合缸用的隔板，其特征在于：所述静叶片(13)的轴向宽度为100mm至260mm。