CN106917648B - 汽轮机的汽缸隔热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽轮机的汽缸隔热结构，外汽缸包覆整个通流区域，内汽缸中设有进汽腔，蒸汽自进汽腔经过通流流道直至排汽区域，所述外汽缸和内汽缸之间设置有隔热罩且所述隔热罩固定于所述外汽缸上，所述隔热罩将外汽缸和内汽缸之间的区域分隔成外夹层腔和内夹层腔，所述内汽缸与两侧的静叶持环之间设有抽汽流道，所述抽汽流道与内夹层腔相通。本发明使外汽缸温差降低，从而减小外汽缸温度的不均匀性，使外汽缸缸体的热变形小，使外汽缸缸体的热变形状况得到改善；外汽缸的密封性能得到改善，减小或避免了外汽缸漏汽的可能性；并简化了汽轮机汽缸的内部结构，使汽轮机的汽缸隔热结构简单，节省了隔热结构的材料成本和空间成本。

Description

汽轮机的汽缸隔热结构
技术领域
本发明涉及汽轮机技术领域，特别是涉及一种汽轮机的汽缸隔热结构。
背景技术
汽轮机是一种将水蒸汽的热能转换为机械能的能量转化装置，是电站建设中的关键设备之一，也用来作为舰船的驱动装置和工业的动力源。由锅炉产生的高温高压蒸汽，通过汽轮机后，将热能和压力势能转化成汽轮机旋转的机械能，并且带动与之相连的发电机旋转产生电能。
汽轮机包括汽缸、隔板、喷嘴、轴封、轴承以及转子等，汽轮机的汽缸包括外汽缸和内汽缸，汽轮机的外汽缸包覆着整个通流区域，其进汽温度高，排汽温度低。进汽区域虽然经过内汽缸等内部结构的隔离，但内汽缸的温度仍然很高，通过对流、辐射等传热方式，仍会使外汽缸局部温度有较大幅度的升高。外汽缸温度的不均匀，会造成缸体热变形不均，容易造成汽缸密封面漏汽的发生。为了加强外汽缸的密封性能，可能要采取局部加粗中分面螺栓规格，或增加螺栓预紧力等措施，但还是无法避免温度不均对汽缸本身的影响。为降低温度，有采用蒸汽室或多层内汽缸的方式，虽然温度压力情况改善，但内部结构更加复杂，占用体积更大，增加了材料和空间的成本。如果采用内汽缸隔热罩的方式，内汽缸被隔热罩隔离，在进汽汽流影响下，得不到外部汽流的冷却，外汽缸的局部温度会更高。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种使外汽缸温差降低、使缸体热变形小、且结构简单、占用空间小的汽轮机的汽缸隔热结构，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽轮机的汽缸隔热结构，外汽缸包覆整个通流区域，内汽缸中设有进汽腔，蒸汽自进汽腔经过通流流道直至排汽区域，所述外汽缸和内汽缸之间设置有隔热罩且所述隔热罩固定于所述外汽缸上，所述隔热罩将外汽缸和内汽缸之间的区域分隔成外夹层腔和内夹层腔，所述内汽缸与两侧的静叶持环之间设有抽汽流道，所述抽汽流道与内夹层腔相通。
优选地，所述隔热罩上设有通汽道使所述外汽缸腔和内汽缸腔相通。
进一步地，隔热罩两端与外汽缸内壁设有间隙构成通汽道。
优选地，所述隔热板由钢板拼接构成。
优选地，所述隔热罩中部通过螺栓结构固定于所述外汽缸上。
进一步地，所述隔热罩覆盖所述内汽缸区域。
如上所述，本发明的汽轮机的汽缸隔热结构，隔热罩将内外汽缸之间的区域分隔成外夹层腔和内夹层腔两个区域，通过抽汽流道和通汽道使通流流道、外夹层腔及内夹层腔均相通，从而具有以下有益效果：
1、使外汽缸温差降低，从而减小外汽缸温度的不均匀性，使外汽缸缸体的热变形小，使外汽缸缸体的热变形状况得到改善。
2、使外汽缸的密封性能得到改善，减小或避免了外汽缸漏汽的可能性。
3、简化了汽轮机汽缸的内部结构，使汽轮机的汽缸隔热结构简单，节省了隔热结构的材料成本和空间成本。
附图说明
图1显示为本发明的汽轮机的汽缸隔热结构的剖视示意图。
元件标号说明
1 隔热罩
2 外汽缸
3 内汽缸
4 转子
5 静叶持环
6 进汽腔
7 通流流道
8 抽汽流道
9 内夹层腔
10 外夹层腔
11 通汽道
12 排汽区域
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。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得能涵盖的范围内。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。
汽轮机的汽缸结构由转子4、内汽缸3、静叶持环5、外汽缸2等部件组成，外汽缸2包覆着整个通流区域，内汽缸3中设有进汽腔6，受进汽温度的影响，内汽缸3的温度要明显高于其它部件。而且由于各段腔室的蒸汽温度不同，同时内汽缸等内部结构对外汽缸的辐射换热程度也不同，这就使得外汽缸温度不均匀，产生缸体热变形，影响密封。基于解决汽轮机外汽缸温度不均的问题，为使汽缸可以在更适宜的运行温度下工作，减小缸体变形，避免漏汽，如图1所示，本发明提供一种汽轮机的汽缸隔热结构，外汽缸2和内汽缸3之间设置有隔热罩1且隔热罩固定于外汽缸2的内壁上，通过隔热罩1将外汽缸2和内汽缸3之间的区域分隔成外夹层腔10和内夹层腔9两个区域。工作时，蒸汽从进汽腔6经过通流流道7直至排汽区域12，推动转子4旋转做功。汽缸第一级抽汽时通过内汽缸3与其两侧的静叶持环5之间的抽汽流道8，进入内夹层腔9，然后通过抽汽管道排出。由于受到进汽温度的影响，内汽缸3温度高，通过内夹层腔9的汽流对内汽缸3和隔热罩1都起到了冷却作用。
作为本发明的进一步改进，隔热罩上设有通汽道11使外夹层腔10和内夹层腔9相通，通汽道11可使得汽流充分流经各区域，不会因局部汽流不畅导致温度偏高。同时，因本实施例中，根据外汽缸的结构，隔热罩1采用钢直板拼接构成，为便于加工，隔热罩1两端与外汽缸内壁留有一定的间隙直接构成通汽道11，便于汽流流通散热，不出现阻碍汽流的死腔。同时，隔热罩1的钢板应根据应用区域的温度等因素，选用合适的材料和板厚度。隔热罩1的布置范围通常位于进汽等温度较高的区域，一般覆盖内汽缸区域即可，能够有效阻挡内部高温部件的辐射热量。优选地，本实施例中隔热罩中部通过螺栓结构固定于外汽缸内壁上，并局部覆盖外汽缸内壁，尤其是进汽区等高温影响区域。
综上所述，本发明的汽轮机的汽缸隔热结构，隔热罩将内外汽缸之间的区域分隔成外夹层腔和内夹层腔两个区域，通过抽汽流道和通汽道使通流流道、外夹层腔及内夹层腔均相通，从而使外汽缸温差降低，减小外汽缸温度的不均匀性，使外汽缸缸体的热变形小，使外汽缸缸体的热变形状况得到改善；外汽缸的密封性能得到改善，减小或避免了外汽缸漏汽的可能性；并简化了汽轮机汽缸的内部结构，使汽轮机的汽缸隔热结构简单，节省了隔热结构的材料成本和空间成本。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 (4)

1.一种汽轮机的汽缸隔热结构，外汽缸包覆整个通流区域，内汽缸中设有进汽腔，蒸汽自进汽腔经过通流流道直至排汽区域，其特征在于，所述外汽缸和内汽缸之间设置有隔热罩且所述隔热罩固定于所述外汽缸上，所述隔热罩将外汽缸和内汽缸之间的区域分隔成外夹层腔和内夹层腔，所述内汽缸与两侧的静叶持环之间设有抽汽流道，所述抽汽流道与内夹层腔相通，隔热罩上设有通汽道使所述外夹层腔和内夹层腔相通，隔热罩两端与外汽缸内壁设有间隙构成通汽道。
2.根据权利要求1所述的汽轮机的汽缸隔热结构，其特征在于，所述隔热罩由钢板拼接构成。
3.根据权利要求1所述的汽轮机的汽缸隔热结构，其特征在于，所述隔热罩中部通过螺栓结构固定于所述外汽缸上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的汽轮机的汽缸隔热结构，其特征在于，所述隔热罩覆盖内汽缸区域。
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