CN106761974A - 一种汽轮机低压缸结构 - Google Patents

Abstract

一种汽轮机低压缸结构，包括外缸和内缸，外缸和内缸之间具有上部排汽扩压部分和下部排汽扩压部分；其中，外缸下半与排汽锥体下半在轴向上为分体结构，外缸下半和排汽锥体下半通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接组合而成，且排汽锥体下半的外端在轴向位置上错开排汽导流环下半的最外端；外缸上半与排汽锥体上半在轴向上为分体结构，排汽锥体上半通过对应的法兰及锁紧螺栓副在排汽锥体下半上连接组合而成，排汽锥体上半与外缸上半之间具有配合间隙，且排汽锥体上半的外端在轴向位置上错开排汽导流环上半的最外端；外缸上半和外缸下半分别通过依次连接的膨胀节和端部汽封安装在转子上，膨胀节轴向延伸进排汽锥体上半和排汽锥体下半的内部。

Description

一种汽轮机低压缸结构

技术领域

本发明涉及汽轮机低压缸。

背景技术

参见图1和图2所示，汽轮机低压缸具有包裹转子3的外缸和内缸，外缸主要由上、下方向对应组合在一起的外缸上半11和外缸下半21组成，外缸通过膨胀节5与端部汽封4连接，内缸主要由上、下方向对应组合在一起的内缸上半12和内缸下半22组成。汽轮机低压缸的排汽是以排汽扩压结构实现的，即外缸上半11的排汽锥体上半13与内缸上半12的排汽导流环上半14之间组成上部排汽扩压部分，该排汽锥体上半13的内端与排汽导流环上半14的外端在轴向位置上呈交错状；外缸下半21的排汽锥体下半23与内缸下半22的排汽导流环下半24之间组成下部排汽扩压部分，该排汽锥体下半23的内端与排汽导流环下半24的外端在轴向位置上呈交错状。

对于上述汽轮机低压缸，当外缸上半11进行整体装拆时，排汽扩压部分的排汽锥体上半13与排汽导流环上半14必然产生位置干涉，这就需要将内缸上半12上的排汽导流环上半14进行切割处理，使排汽导流环上半14与外缸上半11整体装拆时的排汽锥体上半13产生干涉的部分切割掉，确保外缸上半11的整体装拆，而切割下来的排汽导流环上半14则通过连接拉筋6焊接固定在外缸上半11上，在安装时，连接于外缸上半11上的排汽导流环上半与内缸上半12上的排汽导流环上半进行对接。当内缸下半22进行就位安装时，同理的，排汽扩压部分的排汽锥体下半23与排汽导流环下半24必然产生位置干涉，这就需要将内缸下半22上的两个排汽导流环下半24拆除，使其先落进外缸下半21内，并且两个排汽导流环下半24间保持足够的轴向距离，然后将内缸下半22落进两个排汽导流环下半24之间。在外缸下半21内再行组合连接。

由此可见，现有汽轮机低压缸结构使得其在安装和维护作业中，必然存在操作难度大、操作过程复杂、周期长、效率低、成本高等技术问题，且结构复杂。另外，现有汽轮机低压缸还因其端部汽封所连接膨胀节是安装于外缸外部的，而使得其结构不够紧凑，进而不利于汽轮机组的轴向长度减小，安装成本高。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述汽轮机低压缸的特殊性和现有技术的不足，提供一种既不影响汽轮机低压缸排汽扩压部分的正常做功特性，又能有效降低汽轮机低压缸安装和维护作业中的技术难度、且具有操作过程容易、周期短、效率高、经济性好等特点的汽轮机低压缸结构。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案之一是，一种汽轮机低压缸结构，包括上、下方向对应组合在一起的外缸上半和外缸下半、以及内缸上半和内缸下半，所述外缸上半的排汽锥体上半与内缸上半的排汽导流环上半之间组成上部排汽扩压部分，所述排汽锥体上半的内端与排汽导流环上半的外端在轴向位置上呈交错状，所述外缸下半的排汽锥体下半与内缸下半的排汽导流环下半之间组成下部排汽扩压部分，所述排汽锥体下半的内端与排汽导流环下半的外端在轴向位置上呈交错状：

-所述外缸下半与排汽锥体下半在轴向上为分体结构，分体结构的外缸下半和排汽锥体下半通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接组合而成，且所述排汽锥体下半的外端在轴向位置上错开排汽导流环下半的最外端；

-所述外缸上半与排汽锥体上半在轴向上为分体结构，分体结构的排汽锥体上半通过对应的法兰及锁紧螺栓副在排汽锥体下半上连接组合而成，所述分体结构的排汽锥体上半与外缸上半之间具有配合间隙，且所述排汽锥体上半的外端在轴向位置上错开排汽导流环上半的最外端；

-所述外缸上半和外缸下半分别通过膨胀节和端部汽封连接，所述膨胀节轴向延伸进排汽锥体上半和排汽锥体下半的内部。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案之二是，一种汽轮机低压缸结构，包括上、下方向对应组合在一起的外缸上半和外缸下半、以及内缸上半和内缸下半，所述外缸上半的排汽锥体上半与内缸上半的排汽导流环上半之间组成上部排汽扩压部分，所述排汽锥体上半的内端与排汽导流环上半的外端在轴向位置上呈交错状，所述外缸下半的排汽锥体下半与内缸下半的排汽导流环下半之间组成下部排汽扩压部分，所述排汽锥体下半的内端与排汽导流环下半的外端在轴向位置上呈交错状：

-所述排汽锥体下半在轴向上为分体结构、分为固定段和分离段，所述排汽锥体下半的固定段连接在外缸下半上，所述排汽锥体下半的固定段和分离段通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接组合而成，且所述排汽锥体下半的分离段的外端在轴向位置上错开排汽导流环下半的最外端；

-所述排汽锥体上半在轴向上为分体结构、分为固定段和分离段，所述排汽锥体上半的固定段连接在外缸上半上，分体结构的排汽锥体上半的分离段通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接在排汽锥体下半上，所述排汽锥体上半的分离段与固定段之间具有配合间隙，且所述排汽锥体上半的分离段的外端在轴向位置上错开排汽导流环上半的最外端；

-所述外缸上半和外缸下半分别通过膨胀节与端部汽封连接，所述膨胀节轴向延伸进排汽锥体上半的分离段和排汽锥体下半的分离段的内部。

本发明的有益技术效果是：本发明在不影响汽轮机低压缸排汽扩压部分正常做功特性的前提下，将外缸上的排汽锥体在轴向上进行相应的分体结构设计，即以连接组合的结构将外缸与对应的排汽锥体进行既独立又关联的结构布置，从而使能够整体装拆的外缸上半与内缸上半上的排汽导流环不发生位置干涉，能够使内缸下半整体就位安装时与外缸下半的排汽锥体不发生位置干涉，进而在汽轮机低压缸的安装或维护作业中，避免了对内缸上、下半上的排汽导流环的切割和/或拆卸，有效降低了汽轮机低压缸的安装或维护的技术难度，使得对应的作业操作过程具有轻松容易、周期短、效率高、经济性好等特点；本发明充分利用了排汽锥体轴向内延的结构特性，从而将端部汽封处的膨胀节内嵌布置在排汽锥体内，使膨胀节与低压外缸的轴向连接位置外移至排汽导流环的最外端以外，从而使排汽锥体能实现上述的不与排汽导流环干涉的分体结构，低压缸的结构紧凑化，有利于汽轮机组轴向长度的有效减小，进而有利于降低安装成本。

附图说明

图1为汽轮机常规低压缸上半的结构示意图。

图2为汽轮机常规低压缸下半组装的结构示意图。

图3为本发明低压缸上半的一种结构示意图。

图4为本发明低压缸下半的一种组装结构示意图。

图中代号含义：11—外缸上半；12—内缸上半；13—排汽锥体上半；131—固定段；132—分离段；14—排汽导流环上半；15—外缸垂直法兰；21—外缸下半；22—内缸下半；23—排汽锥体下半；231—固定段；232—分离段；24—排汽导流环下半；25—外缸垂直法兰；3—转子；4—端部汽封；5—膨胀节；51—膨胀节法兰；6—连接拉筋。

具体实施方式

本发明为汽轮机低压缸结构，尤其是汽轮机低压缸排汽扩压部分和端部的结构，下面以多个实施例对本发明的技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合附图3和图4进行详细、具体的说明，其它实施例虽未单独绘图、但主体结构可参照实施例1的附图。

实施例1

参见图3和图4所示，本发明包括包裹转子3的外缸和内缸。

其中，外缸主要由上、下方向对应组合在一起的外缸上半11和外缸下半21组成。外缸上半11的端部具有排汽锥体上半13。外缸下半21的端部具有排汽锥体下半23。

内缸主要由上、下方向对应组合在一起的内缸上半12和内缸下半22组成。内缸上半12的端部具有排汽导流环上半14。内缸下半22的端部具有排汽导流环24。

外缸上半11上的排汽锥体上半13与内缸上半12上的、对应的排汽导流环上半14之间组成上部排汽扩压部分；上部的排汽扩压部分内的排汽锥体上半13的内端与排汽导流环上半14的外端在轴向位置上呈交错状。外缸下半21上的排汽锥体下半23与内缸下半22上的、对应的排汽导流环下半24之间组成下部排汽扩压部分；下部的排汽扩压部分内的排汽锥体下半23的内端与排汽导流环下半24的外端在轴向位置上呈交错状。

为了解决轴向位置交错的排汽锥体与排汽导流环在安装或维护作业中的相互干涉问题，采取如下技术措施：

-将排汽锥体下半23在轴向上进行分体设置，形成分体结构，即分为固定段231和分离段232；排汽锥体下半23的固定段231固定连接于外缸下半21的端部，在固定段231处固定连接有向外径向凸起（转子3方向）的外缸垂直法兰25，该外缸垂直法兰25上具有两个连接部位，处于边缘处的连接部位用于膨胀节端部法兰的连接、处于根部处的连接部位用于分离段232的连接；排汽锥体下半23的分离段232上亦设有对应固定段231的连接法兰和对应上半部（即排汽锥体上半13的分离段131）的连接法兰，连接固定段23的法兰布置在分离段232的端部，连接上半部的法兰布置在分离段232的水平中分面，分离段232通过对应的连接法兰与固定段231轴向配合、且由螺栓副紧密的连接组合在一起；要求前述排汽锥体下半23的分离段232的外端，在轴向位置上应当错开排汽导流环下半24的最外端，即分离段232的外端不在排汽导流环下半24的最外端覆盖范围内，从而使排汽锥体下半23的分体结构的固定段231和分离段232，通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接组合而成；

-将排汽锥体上半13在轴向上进行分体设置，形成分体结构，即分为固定段131和分离段132；排汽锥体上半13的固定段131固定连接于外缸上半11的端部，在固定段131处固定连接有向外径向凸起（转子3方向）的外缸垂直法兰15，该外缸垂直法兰15上具有处在边缘处的连接部，该连接部位用于连接膨胀节端部的法兰；分体结构的排汽锥体上半13的分离段132的水平中分面具有连接下半部的法兰（即排汽锥体下半23的分离段232），排汽锥体上半13的分离段132上、下方向与排汽锥体下半23的分离段232对接，并通过螺栓副连接在一起，使排汽锥体上半13的分离段132固定连接在排汽锥体下半23上，而排汽锥体上半13的分离段132与固定段131之间则具有配合间隙；要求前述排汽锥体上半13的分离段132的外端，在轴向位置上应当错开排汽导流环上半14的最外端，即分离段132的外端不在排汽导流环上半14的最外端覆盖范围内，从而使排汽锥体上半13的分体结构的分离段132对应连接在排汽锥体下半23上；

-组成外缸的外缸上半11和外缸下半21分别通过膨胀节5与端部汽封4连接，该膨胀节5轴向延伸进排汽锥体上半13的分离段131和排汽锥体下半23的分离段231的内部，即膨胀节5的两端端部的膨胀节法兰51在轴向上处在同一侧、甚至可以齐平于同一平面的，膨胀节5的一端膨胀节法兰与端部汽封4连接，另一端膨胀节法兰51与对应的外缸垂直法兰（15、25）连接；由此可见，前述膨胀节5嵌装在排汽锥体的分离段的轴向内孔内，即膨胀节5充分利用了排汽锥体轴向内延的结构特性，而内置在排汽锥体内。

实施例2

本发明包括包裹转子的外缸和内缸。

其中，外缸主要由上、下方向对应组合在一起的外缸上半和外缸下半组成。外缸上半的端部具有排汽锥体上半。外缸下半的端部具有排汽锥体下半。

内缸主要由上、下方向对应组合在一起的内缸上半和内缸下半组成。内缸上半的端部具有排汽导流环上半。内缸下半的端部具有排汽导流环下半。

外缸上半上的排汽锥体上半与内缸上半上的、对应的排汽导流环上半之间组成上部排汽扩压部分；上部的排汽扩压部分内的排汽锥体上半的内端与排汽导流环上半的外端在轴向位置上呈交错状。外缸下半上的排汽锥体下半与内缸下半上的、对应的排汽导流环下半之间组成下部排汽扩压部分；下部的排汽扩压部分内的排汽锥体下半的内端与排汽导流环下半的外端在轴向位置上呈交错状。

为了解决轴向位置交错的排汽锥体与排汽导流环在安装或维护作业中的相互干涉问题，采取如下技术措施：

-将排汽锥体下半在轴向上进行分体设置，即外缸下半与排汽锥体下半在轴向上分开，二者各是各、形成分体结构；在外缸下半的端部处固定连接有向外径向凸起（转子方向）的外缸垂直法兰，该外缸垂直法兰上具有两个连接部位，处于边缘处的连接部位用于膨胀节端部法兰的连接、处于根部处的连接部位用于排汽锥体下半的连接；排汽锥体下半上亦设有对应外缸下半的连接法兰和对应上半部（即排汽锥体上半）的连接法兰，连接外缸下半的法兰布置在排汽锥体下半的端部，连接上半部的法兰布置在排汽锥体下半的水平中分面，排汽锥体下半通过对应的连接法兰与外缸下半轴向配合、且由螺栓副紧密的连接组合在一起；要求前述排汽锥体下半的外端，在轴向位置上应当错开排汽导流环下半的最外端，即排汽锥体下半的外端不在排汽导流环下半的最外端覆盖范围内，从而使排汽锥体下半与外缸下半通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接组合而成；

-将排汽锥体上半在轴向上进行分体设置，即外缸上半与排汽锥体上半在轴向上分开，二者各是各、形成分体结构；外缸上半的端部处固定连接有向外径向凸起（转子方向）的外缸垂直法兰，该外缸垂直法兰上具有处在边缘处的连接部，该连接部位用于连接膨胀节端部的法兰；分体结构的排汽锥体上半的水平中分面具有连接下半部的法兰（即排汽锥体下半），排汽锥体上半以上、下方向与排汽锥体下半对接，并通过螺栓副连接在一起，使排汽锥体上半固定连接在排汽锥体下半上，而排汽锥体上半与外缸上半之间则具有配合间隙；要求前述排汽锥体上半的外端，在轴向位置上应当错开排汽导流环上半的最外端，即排汽锥体上半的外端不在排汽导流环上半的最外端覆盖范围内，从而使排汽锥体上半对应连接在排汽锥体下半上；

-组成外缸的外缸上半和外缸下半分别通过膨胀节与端部汽封连接，该膨胀节轴向延伸进排汽锥体上半和排汽锥体下半的内部，即膨胀节的两端端部的膨胀节法兰在轴向上处在同一侧、甚至可以齐平于同一平面的，膨胀节的一端膨胀节法兰与端部汽封连接，另一端膨胀节法兰与对应的外缸垂直法兰连接；由此可见，前述膨胀节嵌装在排汽锥体的轴向内孔内，即膨胀节充分利用了排汽锥体轴向内延的结构特性，而内置在排汽锥体内。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (2)

1.一种汽轮机低压缸结构，包括上、下方向对应组合在一起的外缸上半（11）和外缸下半（21）、以及内缸上半（12）和内缸下半（22），所述外缸上半（11）的排汽锥体上半（13）与内缸上半（12）的排汽导流环上半（14）之间组成上部排汽扩压部分，所述排汽锥体上半（13）的内端与排汽导流环上半（14）的外端在轴向位置上呈交错状，所述外缸下半（21）的排汽锥体下半（23）与内缸下半（22）的排汽导流环下半（24）之间组成下部排汽扩压部分，所述排汽锥体下半（23）的内端与排汽导流环下半（24）的外端在轴向位置上呈交错状，其特征在于：

-所述外缸下半（21）与排汽锥体下半（23）在轴向上为分体结构，分体结构的外缸下半（21）和排汽锥体下半（23）通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接组合而成，且所述排汽锥体下半（23）的外端在轴向位置上错开排汽导流环下半（24）的最外端；

-所述外缸上半（11）与排汽锥体上半（13）在轴向上为分体结构，分体结构的排汽锥体上半（13）通过对应的法兰及锁紧螺栓副在排汽锥体下半（23）上连接组合而成，所述分体结构的排汽锥体上半（13）与外缸上半（11）之间具有配合间隙，且所述排汽锥体上半（13）的外端在轴向位置上错开排汽导流环上半（14）的最外端；

-所述外缸上半（11）和外缸下半（21）分别通过膨胀节（5）与端部汽封（4）连接，所述膨胀节（5）轴向延伸进排汽锥体上半（13）和排汽锥体下半（23）的内部。

2.一种汽轮机低压缸结构，包括上、下方向对应组合在一起的外缸上半（11）和外缸下半（21）、以及内缸上半（12）和内缸下半（22），所述外缸上半（11）的排汽锥体上半（13）与内缸上半（12）的排汽导流环上半（14）之间组成上部排汽扩压部分，所述排汽锥体上半（13）的内端与排汽导流环上半（14）的外端在轴向位置上呈交错状，所述外缸下半（21）的排汽锥体下半（23）与内缸下半（22）的排汽导流环下半（24）之间组成下部排汽扩压部分，所述排汽锥体下半（23）的内端与排汽导流环下半（24）的外端在轴向位置上呈交错状，其特征在于：

-所述排汽锥体下半（23）在轴向上为分体结构、分为固定段（231）和分离段（232），所述排汽锥体下半（23）的固定段（231）连接在外缸下半（21）上，所述排汽锥体下半（23）的固定段（231）和分离段（232）通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接组合而成，且所述排汽锥体下半（23）的分离段（232）的外端在轴向位置上错开排汽导流环下半（24）的最外端；

-所述排汽锥体上半（13）在轴向上为分体结构、分为固定段（131）和分离段（132），所述排汽锥体上半（13）的固定段（131）连接在外缸上半（11）上，分体结构的排汽锥体上半（13）的分离段（132）通过对应的法兰及锁紧螺栓副连接在排汽锥体下半（23）上，所述排汽锥体上半（13）的分离段（132）与固定段（131）之间具有配合间隙，且所述排汽锥体上半（13）的分离段（132）的外端在轴向位置上错开排汽导流环上半（14）的最外端；

-所述外缸上半（11）和外缸下半（21）分别通过膨胀节（5）与端部汽封（4）连接，所述膨胀节（5）轴向延伸进排汽锥体上半（13）的分离段（131）和排汽锥体下半（23）的分离段（231）的内部。