CN108757054B - 一种汽轮机隔板密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机隔板密封结构，它包括汽缸和隔板；所述汽缸内壁上开设有隔板外环安装槽；隔板外环上设置有肩胛部，所述肩胛部插入隔板外环安装槽内；隔板内环通过螺钉固定安装在汽缸内壁上；所述隔板外环上还设置有密封块；所述密封块位于肩胛部的一侧；所述密封块和肩胛部一同插入隔板外环安装槽中；所述密封块受热后会膨胀，使得隔板外环、肩胛部和隔板外环安装槽同密封块相接处的面紧密贴合。该密封结构通过密封块对隔板外环进行密封，通过螺钉连接对隔板内环进行密封；保证隔板内、外环与汽缸内壁间的密封效果。

Description

一种汽轮机隔板密封结构

技术领域

本发明涉及汽轮机隔板设计领域，特指一种冲动式汽轮机第一级隔板的密封结构。

背景技术

汽轮机隔板和转子共同设置在汽缸内构成汽轮机的重要通流部件。如图1所示，汽轮机的隔板包括隔板外环1-1、静叶片1-2和隔板内环1-3；所述隔板通过外环设置在汽缸内壁上；隔板作为冲动式机组最主要的静子部件，隔板的密封效果直接影响机组的效率。对于采用节流配汽的汽轮机机组，从阀门出来的高温高压蒸汽直接进入通流部件开始做功，通流部件中第一级静、动叶片所承受的压力温度最高，因此该处部件的工作强度要求相对较高。为了保证转子安全性，降低转子承受的高温蒸汽温度，对于冲动式机组，通常将第一级隔板内环也装配在汽缸内壁上，从而避免高温蒸汽直接冲到转子上。工作状态下依靠隔板前后压差使得隔板内、外环出汽侧的密封面分别同汽缸内壁贴紧，防止蒸汽泄露。在实际加工安装过程中，并不能保证隔板内、外环能够同时与汽缸内壁贴紧，同时机组运行一段时间后，密封面上容易变形、结垢，导致出汽侧密封效果差，影响机组效率。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种汽轮机隔板密封结构，该密封结构通过密封块对隔板外环进行密封，通过螺钉连接对隔板内环进行密封；保证隔板内、外环与汽缸内壁间的密封效果。

一种汽轮机隔板密封结构，它包括汽缸和隔板；所述汽缸内壁上开设有隔板外环安装槽；隔板外环上设置有肩胛部，所述肩胛部插入隔板外环安装槽内；隔板内环通过螺钉固定安装在汽缸内壁上；所述隔板外环上还设置有密封块；所述密封块位于肩胛部的一侧；所述密封块和肩胛部一同插入隔板外环安装槽中；所述密封块受热后会膨胀，使得隔板外环、肩胛部和隔板外环安装槽同密封块相接处的面紧密贴合。

在上述结构中，隔板外环通过密封块进行密封，由于密封块受热后能膨胀，因此当汽轮机在工作时，汽轮机内的高温高压蒸汽使密封块在隔板外环安装槽内膨胀，使密封块的一侧与隔板外环安装槽侧壁紧密贴合，另一侧与肩胛部侧面解密贴合，进而保证了隔板外环在工作中的密封效果，防止蒸汽泄漏。而隔板内环与汽缸内壁之间通过螺栓连接，保证安装、工作状态下内环与汽缸之间均能贴紧，防止蒸汽泄漏。

进一步的，所述隔板外环安装槽呈环状开设在汽缸内壁上；所述肩胛部呈环状设置在隔板外环上；所述隔板外环上设置有若干个密封块，所述密封块包裹隔板外环一周设置；所述肩胛部和各密封块均设置在隔板外环安装槽中。

进一步的，密封块在未受热状态下，各相邻两密封块间具有冷态间隙。该冷态间隙能够保证密封块在工作状态下有足够的膨胀空间。

进一步的，各相邻两密封块间的冷态间隙为0.3～0.5mm。

进一步的，各密封块呈弧形。

进一步的，密封块通过螺钉固定安装在隔板外环上。

进一步的，所述密封块由线胀系数大的金属材料制成。保证密封块受热时容易膨胀，提高密封效率。

进一步的，密封块在未受热状态下，密封块与隔板外环安装槽底部间留有安装间隙。方便密封块和肩胛部安装在隔板外环安装槽内。

进一步的，所述安装间隙为0.05～0.1mm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过密封块的膨胀使隔板外环紧密的密封在隔板外环安装槽内，进而保证隔板外环与汽缸内壁间的密封；避免隔板外环与汽缸内壁间出现蒸汽泄露，避免了因隔板肩胛面与隔板外环安装槽内壁因使用过程中出现形变，使密封面间出现间隙而无法密封的现象发生，且本发明方便了隔板外环与隔板外环安装槽间的安装。同时通过螺钉直接将隔板内环固定在汽缸内壁上，保证安装、工作状态下隔板内环与汽缸之间均能贴紧，防止蒸汽泄漏。

附图说明

图1是隔板的断面结构图；

图2和3是隔板与汽缸的密封结构图；

图4是密封块在隔板外环上的布置结构图；

图5是相邻两密封块间的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例公开了一种1000MW冲动式汽轮机第一级隔板1的密封结构，它包括汽缸2和隔板1；所述汽缸2内壁上开设有隔板外环安装槽；隔板外环1-1上设置有肩胛部1-4，所述肩胛部1-4插入隔板外环安装槽内；隔板内环1-3通过螺钉固定安装在汽缸2内壁上；所述隔板外环1-1上还设置有密封块3，各密封块3均通过螺钉固定安装在隔板外环1-1 上；所述密封块3位于肩胛部1-4的一侧；所述密封块3和肩胛部1-4一同插入隔板外环安装槽中；所述密封块3受热后会膨胀，使得隔板外环1-1、肩胛部1-4和隔板外环安装槽同密封块3相接处的面紧密贴合。所述隔板外环安装槽呈环状开设在汽缸2内壁上；所述肩胛部1-4呈环状设置在隔板外环1-1上；所述隔板外环1-1上设置有若干个密封块3，所述密封块3包裹隔板外环1-1一周设置；所述肩胛部1-4和各密封块3均设置在隔板外环安装槽中。所述密封块3的个数为4～20个，本实施例中，密封块3的个数为16个。

密封块3在未受热状态下，各相邻两密封块3间具有冷态间隙。在本实施例中，各相邻两密封块3间的冷态间隙为0.3～0.5mm。

如图4所述，各密封块3呈弧形，均匹配设置在隔板外环1-1上。

所述密封块3由线胀系数大的金属材料制成。

该1000MW冲动式汽轮机的主蒸汽温度为600℃，汽缸材料选用Cr-Mo-W-V铸钢材料，第一级隔板内环1-3、外环采用Cr-Mo-W-V锻件材料，600℃下这两种材料的线胀系数在12～12.5×10^-6℃^-1之间；调整垫片选用Cr-Ni的不锈钢材料，600℃下的线胀系数为 18～19×10^-6℃^-1之间。

所述密封块3在未受热状态下，密封块3与隔板外环安装槽底部间留有安装间隙。所述安装间隙为0.05～0.1mm。

本发明通过各弧形的密封块3在高温蒸汽的作用下受热膨胀，进而使密封块3紧贴在隔板外环安装槽内壁和肩胛部1-4侧壁上，进而隔板外环1-1与汽缸2间的密封。同时隔板内环1-3通过螺钉安装在汽缸2上，进而实现隔板内环1-3与汽缸2间的密封。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽轮机隔板密封结构，其特征在于：它包括汽缸（2）和隔板（1）；所述汽缸（2）内壁上开设有隔板外环安装槽；隔板外环（1-1）上设置有肩胛部（1-4），所述肩胛部（1-4）插入隔板外环安装槽内；隔板内环（1-3）通过螺钉固定安装在汽缸（2）内壁上；所述隔板外环（1-1）上还设置有密封块（3）；所述密封块（3）位于肩胛部（1-4）的一侧；所述密封块（3）和肩胛部（1-4）一同插入隔板外环安装槽中；所述密封块（3）受热后会膨胀，使得隔板外环（1-1）、肩胛部（1-4）和隔板外环安装槽同密封块（3）相接处的面紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的汽轮机隔板密封结构，其特征在于：所述隔板外环安装槽呈环状开设在汽缸（2）内壁上；所述肩胛部（1-4）呈环状设置在隔板外环（1-1）上；所述隔板外环（1-1）上设置有若干个密封块（3），所述密封块（3）包裹隔板外环（1-1）一周；所述肩胛部（1-4）和各密封块（3）均设置在隔板外环安装槽中。

3.根据权利要求2所述的汽轮机隔板密封结构，其特征在于：密封块（3）在未受热状态下，各相邻两密封块（3）间具有冷态间隙。

4.根据权利要求3所述的汽轮机隔板密封结构，其特征在于：各相邻两密封块（3）间的冷态间隙为0.3~0.5mm。

5.根据权利要求2所述的汽轮机隔板密封结构，其特征在于：各密封块（3）呈弧形。

6.根据权利要求1所述的汽轮机隔板密封结构，其特征在于：密封块（3）通过螺钉固定安装在隔板外环（1-1）上。

7.根据权利要求1所述的汽轮机隔板密封结构，其特征在于：所述密封块（3）由线胀系数大的金属材料制成。

8.根据权利要求1所述的汽轮机隔板密封结构，其特征在于：密封块（3）在未受热状态下，密封块（3）与隔板外环安装槽底部间留有安装间隙。

9.根据权利要求8所述的汽轮机隔板密封结构，其特征在于：所述安装间隙为0.05~0.1mm。

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