CN107131004A - 一种轴流径流混流式汽轮机 - Google Patents

一种轴流径流混流式汽轮机 Download PDF

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任国涛
黄娟
黄正元
周平
范长政
郑晓宗
冯明飞
嵇迎梅
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Abstract

本发明公开了一种轴流径流混流式汽轮机，联合气阀固定在汽轮机主体蒸汽进口处，汽轮机主体转子与齿轮箱输出轴固定连接，齿轮箱输出轴通过联轴器与发电机连接，联合气阀、汽轮机主体、齿轮箱和发电机均固定设置在邮箱上侧，汽轮机主体包含壳体以及设置在壳体内的隔板和叶轮，隔板包含第一级径流隔板、第二级径流隔板、导流锥和盖板，叶轮包含叶轮本体、径流第一级动叶、径流第二级动叶、轴流第一级动叶和轴流第二级动叶。本发明大大降低了蒸汽湿度，减少了湿度损失，提高了整机效率。

Description

一种轴流径流混流式汽轮机
技术领域
本发明涉及一种汽轮机，特别是一种轴流径流混流式汽轮机。
背景技术
针对目前工业余热蒸汽、废热等低品质蒸汽的回收，主要困难在于大多数蒸汽为饱和蒸汽，饱和蒸汽在汽轮机做功会出现湿蒸汽即小水滴，水滴与高速旋转的动叶片碰撞，经过长时间的运转将导致叶片磨损，叶片磨损导致整机效率降低，更严重则叶片甚至破损。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种轴流径流混流式汽轮机，它能够除去蒸汽内水滴。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：包含联合气阀、汽轮机主体、齿轮箱、联轴器、发电机和油箱，联合气阀固定在汽轮机主体蒸汽进口处，汽轮机主体转子与齿轮箱输出轴固定连接，齿轮箱输出轴通过联轴器与发电机连接，联合气阀、汽轮机主体、齿轮箱和发电机均固定设置在邮箱上侧，汽轮机主体包含壳体以及设置在壳体内的隔板和叶轮，隔板包含第一级径流隔板、第二级径流隔板、导流锥和盖板，第一级径流隔板和第二级径流隔板同心设置并且固定在盖板内侧面上，第一径流隔板设置在第二径流隔板内圈，导流锥固定在第一径流隔板内圈，盖板下端设置有圆弧，导流锥侧面为圆弧面，盖板的圆弧和导流锥的圆弧面相对设置构成圆弧锥形蒸汽导流腔体，叶轮包含叶轮本体、径流第一级动叶、径流第二级动叶、轴流第一级动叶和轴流第二级动叶，径流第一级动叶、径流第二级动叶、轴流第一级动叶和轴流第二级动叶均为环形叶片，径流第一级动叶和径流第二级动叶同心设置并且固定在叶轮本体侧面，径流第一级动叶设置在径流第二级动叶的内圈，轴流第一级动叶和轴流第二级动叶并列套设在叶轮本体外侧并且固定，径流第一级动叶设置在第一径流隔板和第二径流隔板之间，径流第二级动叶位于第二径流隔板上侧。
进一步地，所述壳体下端设置有疏水口。
进一步地，所述壳体内壁上在轴流第一级动叶左侧设置有轴流第一级隔板，壳体内壁上在轴流第一级动叶和轴流第二级动叶之间设置有轴流第二级隔板。
进一步地，所述盖板内侧面上开有T型凹槽，第一级径流隔板和第二级径流隔板端部设置有与T型凹槽匹配的T型凸起，第一级径流隔板和第二级径流隔板端部的T型凸起插入盖板内侧面的T型凹槽内并且固定。
进一步地，所述第一级径流隔板和第二级径流隔板的另一端端部设置有若干沿径流隔板长度方向设置的横向气封片，若干横向气封片沿竖直方向等间距设置。
进一步地，所述第一级径流隔板的上侧设置有若干沿竖直方向设置的纵向气封片，若干纵向气封片沿水平方向等间距设置。
进一步地，所述第一级径流隔板和第二级径流隔板的叶片包含首叶块、若干标准静叶块和末叶块。
进一步地，所述叶轮本体上开有若干平衡孔，平衡孔沿叶轮本体轴线方向开设并且若干平衡孔沿叶轮本体周向均匀分布在叶轮本体上。
进一步地，所述叶轮本体套设在汽轮机转子上并且与转子胀紧连接，转子与叶轮本体外侧端部设置有压板，压板和转子上开有螺孔，压板通过螺栓固定在转子端部螺孔内。
进一步地，所述轴流第一级动叶和轴流第二级动叶采用菌形叶根，沿圆周方向进行装配并通过两个末叶片进行锁死，末叶与叶轮本体通过销钉来固定。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、本发明的汽轮机结构紧凑，便于整体运输，到现场安装方便只需能过地脚螺栓直接固定在地面上，省去大量的安装工作；
2、本发明的汽轮机蒸汽在径流轴流混流式汽轮机由径流转90度进入轴流，由于离心力作用的湿蒸汽进入除湿槽后经疏水管流出汽机外部，大大降低了蒸汽湿度，减少了湿度损失，提高了整机效率。
附图说明
图1是本发明的轴流径流混流式汽轮机的示意图。
图2是本发明的汽轮机主体的上侧局部示意图。
图3是本发明的汽轮机主体的下侧局部示意图。
图4是本发明的隔板的示意图。
图5是本发明的叶轮的示意图。
图6是本发明的径流第一级动叶和径流第二级动叶的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图所示，本发明的一种轴流径流混流式汽轮机，包含联合气阀1、汽轮机主体2、齿轮箱3、联轴器4、发电机5和油箱6，联合气阀1固定在汽轮机主体2蒸汽进口处，汽轮机主体2转子与齿轮箱3输出轴固定连接，齿轮箱3输出轴通过联轴器4与发电机5连接，联合气阀1、汽轮机主体2、齿轮箱3和发电机5均固定设置在邮箱6上侧，汽轮机主体2包含壳体7以及设置在壳体内的隔板8和叶轮9，隔板8包含第一级径流隔板10、第二级径流隔板11、导流锥12和盖板13，第一级径流隔板10和第二级径流隔板11同心设置并且固定在盖板13内侧面上，第一径流隔板10设置在第二径流隔板11内圈，导流锥12固定在第一径流隔板10内圈，盖板13下端设置有圆弧，导流锥12侧面为圆弧面，盖板13的圆弧和导流锥12的圆弧面相对设置构成圆弧锥形蒸汽导流腔体25，叶轮9包含叶轮本体14、径流第一级动叶15、径流第二级动叶16、轴流第一级动叶17和轴流第二级动叶18，径流第一级动叶15、径流第二级动叶16、轴流第一级动叶17和轴流第二级动叶18均为环形叶片，径流第一级动叶15和径流第二级动叶16同心设置并且固定在叶轮本体14侧面，径流第一级动叶15设置在径流第二级动叶16的内圈，轴流第一级动叶17和轴流第二级动叶18并列套设在叶轮本体14外侧并且固定，径流第一级动叶15设置在第一径流隔板10和第二径流隔板11之间，径流第二级动叶16位于第二径流隔板11上侧。
壳体7下端设置有疏水口19，疏水口19通过除湿槽道与壳体内腔连通。蒸汽在经过径流第一级动叶15、径流第二级动叶16后，在离心力的作用下，由于水滴比蒸汽重，水滴通过除湿槽道进入到疏水口19排除，而蒸汽则继续通过轴流第一级动叶17和轴流第二级动叶18进行做功。
壳体7内壁上在轴流第一级动叶17左侧设置有轴流第一级隔板20，壳体7内壁上在轴流第一级动叶17和轴流第二级动叶18之间设置有轴流第二级隔板21。
盖板13内侧面上开有T型凹槽，第一级径流隔板10和第二级径流隔板11端部设置有与T型凹槽匹配的T型凸起22，第一级径流隔板10和第二级径流隔板11端部的T型凸起22插入盖板13内侧面的T型凹槽内并且固定。第一级径流隔板10和第二级径流隔板11的另一端端部设置有若干沿径流隔板长度方向设置的横向气封片23，若干横向气封片23沿竖直方向等间距设置。第一级径流隔板10的上侧设置有若干沿竖直方向设置的纵向气封片24，若干纵向气封片24沿水平方向等间距设置。由于径流隔板是静止的、叶轮是高速旋转的。为了防止动静碰撞，径流隔板与叶轮都是有间隙的。但由于间隙的存在导致蒸汽的泄漏，所以在径流隔板上装有汽封片。减小漏汽提高效率。
第一级径流隔板10和第二级径流隔板11的叶片包含首叶块26、若干标准静叶块27和末叶块28。
叶轮本体14上开有若干平衡孔29，平衡孔29沿叶轮本体14轴线方向开设并且若干平衡孔29沿叶轮本体14周向均匀分布在叶轮本体14上。叶轮本体14套设在汽轮机转子30上并且与转子30胀紧连接，转子30与叶轮本体14外侧端部设置有压板31，压板31和转子30上开有螺孔，压板31通过螺栓32固定在转子30端部螺孔内。
轴流第一级动叶17和轴流第二级动叶18采用菌形叶根，沿圆周方向进行装配并通过两个末叶片进行锁死，末叶与叶轮本体通过销钉来固定。
叶轮采用整体锻造，锻造后进行检测，经检测合格后在五轴加工先进行粗加工，粗加工后先进行最为关键的铣径流级数，径流为两级，根据叶型坐标和叶高进行加工，加工周期较长，并且要求精度高，径流动叶顶部带有铆接头，用于安装围带，安装围带主要目前防止漏汽。轴流的两级为常规汽轮机常用的菌形叶根，在叶轮上根据叶根型线坐标铣出叶根，每级有两个末叶片窗口，将加工好的叶片按装配顺序装配好后最后的末叶片通过销钉来固定。
蒸汽在径流轴流混流式汽轮机由径流转90度进入轴流，由于离心力作用的湿蒸汽进入除湿槽后经疏水管流出汽机外部，大大降低了蒸汽湿度，减少了湿度损失，提高了整机效率。因此本结构形式的汽轮机具有体积小、整体安装、效率高等优点。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：包含联合气阀、汽轮机主体、齿轮箱、联轴器、发电机和油箱，联合气阀固定在汽轮机主体蒸汽进口处，汽轮机主体转子与齿轮箱输出轴固定连接，齿轮箱输出轴通过联轴器与发电机连接，联合气阀、汽轮机主体、齿轮箱和发电机均固定设置在邮箱上侧，汽轮机主体包含壳体以及设置在壳体内的隔板和叶轮，隔板包含第一级径流隔板、第二级径流隔板、导流锥和盖板，第一级径流隔板和第二级径流隔板同心设置并且固定在盖板内侧面上，第一径流隔板设置在第二径流隔板内圈，导流锥固定在第一径流隔板内圈，盖板下端设置有圆弧，导流锥侧面为圆弧面，盖板的圆弧和导流锥的圆弧面相对设置构成圆弧锥形蒸汽导流腔体，叶轮包含叶轮本体、径流第一级动叶、径流第二级动叶、轴流第一级动叶和轴流第二级动叶，径流第一级动叶、径流第二级动叶、轴流第一级动叶和轴流第二级动叶均为环形叶片，径流第一级动叶和径流第二级动叶同心设置并且固定在叶轮本体侧面，径流第一级动叶设置在径流第二级动叶的内圈，轴流第一级动叶和轴流第二级动叶并列套设在叶轮本体外侧并且固定，径流第一级动叶设置在第一径流隔板和第二径流隔板之间，径流第二级动叶位于第二径流隔板上侧。
2.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述壳体下端设置有疏水口。
3.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述壳体内壁上在轴流第一级动叶左侧设置有轴流第一级隔板，壳体内壁上在轴流第一级动叶和轴流第二级动叶之间设置有轴流第二级隔板。
4.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述盖板内侧面上开有T型凹槽，第一级径流隔板和第二级径流隔板端部设置有与T型凹槽匹配的T型凸起，第一级径流隔板和第二级径流隔板端部的T型凸起插入盖板内侧面的T型凹槽内并且固定。
5.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述第一级径流隔板和第二级径流隔板的另一端端部设置有若干沿径流隔板长度方向设置的横向气封片，若干横向气封片沿竖直方向等间距设置。
6.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述第一级径流隔板的上侧设置有若干沿竖直方向设置的纵向气封片，若干纵向气封片沿水平方向等间距设置。
7.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述第一级径流隔板和第二级径流隔板的叶片包含首叶块、若干标准静叶块和末叶块。
8.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述叶轮本体上开有若干平衡孔，平衡孔沿叶轮本体轴线方向开设并且若干平衡孔沿叶轮本体周向均匀分布在叶轮本体上。
9.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述叶轮本体套设在汽轮机转子上并且与转子胀紧连接，转子与叶轮本体外侧端部设置有压板，压板和转子上开有螺孔，压板通过螺栓固定在转子端部螺孔内。
10.按照权利要求1所述的一种轴流径流混流式汽轮机，其特征在于：所述轴流第一级动叶和轴流第二级动叶采用菌形叶根，沿圆周方向进行装配并通过两个末叶片进行锁死，末叶与叶轮本体通过销钉来固定。
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