CN109209528A - 一种氦气轮机机匣结构 - Google Patents

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朱凯迪
刘勋
马涛
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Abstract

一种氦气轮机机匣结构，它涉及一种机匣结构。本发明的目的是为了解决现有的机匣机构庞大不紧凑的问题，本发明包括进气机匣、内机匣、排气机匣和涡轮机匣。其中进气机匣、涡轮机匣、排气机匣首尾依次连接，内机匣安装在进气机匣内部，进气机匣的上表面和下表面分别各设有一个对称的进气口，进气口与进气机匣内的空腔组成进气通道，排气机匣外壁沿圆周方向设有多个出气通道。本发明应用于氦气轮机技术领域。

Description

一种氦气轮机机匣结构
技术领域
本发明涉及一种氦气轮机机匣结构，应用于氦气轮机技术领域。
背景技术
机匣是氦气轮机重要组成部分，应用于核反应堆中的氦气轮机，以前的压气机和涡轮是分开的，机构庞大不紧凑。现在设计的氦气轮机压气机和涡轮是一体的，所以需要设计出新的、合理的机匣结构以适应氦气轮机的应用，如果机匣设计不合理,有时会造成压损过大,而合理的机匣设计,能保证动叶片入口处的流畅均匀。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的机匣机构庞大不紧凑的问题，进而提供一种氦气轮机机匣结构。
本发明的技术方案是：
一种氦气轮机机匣结构包括进气机匣、内机匣、排气机匣和涡轮机匣，进气机匣、涡轮机匣、排气机匣首尾依次连接，内机匣安装在进气机匣的内部，进气机匣的上表面和下表面分别各设有一个进气口，进气口与进气机匣内的空腔组成进气通道，排气机匣外壁沿圆周方向设有多个出气通道。
进一步地，所述进气机匣包括第一钢板、第一保温层和进气涡壳，第一钢板、第一保温层和进气涡壳由内到外依次设置。
进一步地，所述第一保温层的倾斜段的厚度大于水平段的厚度。
进一步地，所述进气口的直径为230mm。
进一步地，所述排气机匣包括第一圆环、多个导流板2-3和第二圆环，第一圆环通过多个导流板与第二圆环进行连接成一体，多个导流板沿第一圆环和第二圆环的圆周方向均布设置。
进一步地，所述导流板的数量为7个。
进一步地，第二圆环段由第二钢板、第二保温层和排气锅壳组成，第二钢板、第二保温层和排气锅壳由内到外依次设置。
进一步地，第一保温层和第二保温层为相同材质，第一保温层和第二保温层均为硅酸铝棉针刺毯的保温层。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明的机匣结构第一次应用到氦气轮机中，并且进气机匣后段承接了内机匣的安装。前三级喷嘴环和动叶环均安装在进气机匣中，这样有效缩短了透平静子的长度，并且能够有效提高燃气做功的效率和进气初温。
2、进气机匣不设有进气导流板这一结构，在进气机匣两侧各调用有两个进气口，起到集气和分流的作用，使气体的流通性更好，并且降低了制造成本。
3、具有保温结构的进气机匣和排气机匣可以满足使用的强度需要，可以达到需要的隔热效果，保证进口初始温度满足设计温度、保证其长期在高温下安全可靠地工作。
4、进气机匣、涡轮机匣和排气机匣的连接采用螺栓拉紧结构，其装拆性好，便于调整、维护。
附图说明
图1为机匣结构的整体安装示意图；
图2为进气机匣的结构示意图；
图3为排气机匣的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的包括进气机匣1、内机匣4、排气机匣2和涡轮机匣3，进气机匣1、涡轮机匣3、排汽机匣2首尾依次连接，内机匣4安装在进气机匣1的内部，进气机匣1的上表面和下表面分别各设有一个进气口1-1，进气口1-1与进气机匣1内的空腔组成进气通道1-2，排汽机匣2外壁沿圆周方向设有多个出气通道2-1。进气机匣没有进气导流板，进气口1-1可以使气体流通更顺畅，增加进气量。进气机匣、涡轮机匣和排气机匣的连接采用螺栓拉紧结构，其装拆性好，便于调整、维护。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的所述进气机匣1包括第一钢板1-3、第一保温层1-4和进气涡壳1-5，第一钢板1-3、第一保温层1-4和进气涡壳1-5由内到外依次设置。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。具有保温结构的进气机匣可以满足使用的强度需要，可以达到了需要的隔热效果，保证进口初始温度满足设计温度、保证其长期在高温下安全可靠地工作。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的所述第一保温层1-4的倾斜段1-4-1的厚度大于水平段1-4-2的厚度。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的所述进气口1-1的直径为230mm。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的所述排气机匣2包括第一圆环2-2、多个导流板2-3和第二圆环2-4，第一圆环2-2通过多个导流板2-3与第二圆环进行连接成一体，多个导流板2-3沿第一圆环2-2和第二圆环2-4的圆周方向均布设置。此设置可以使气体沿排气机匣2的周向均匀出气。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的所述导流板2-3的数量为7个。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的第二圆环段2-4由第二钢板2-4-1、第二保温层2-4-2和排气锅壳2-4-3组成，第二钢板2-4-1、第二保温层2-4-2和排气锅壳2-4-3由内到外依次设置。具有保温结构的排气机匣2可以满足使用的强度需要，可以达到了需要的隔热效果，保证进口初始温度满足设计温度、保证其长期在高温下安全可靠地工作。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的第一保温层1-4和第二保温层2-4-2为相同材质，第一保温层和第二保温层均为硅酸铝棉针刺毯的保温层。硅酸铝针刺毯是一种以硅酸铝为原料采用电阻炉工艺，特制硅酸铝长纤维针刺成型的一种保温耐火材料。特点，延伸性好，抗震性强等。优点，颜色洁白、尺寸规整等.应用于航天、钢铁、石化、电力的高温绝热保温，军用设备防火绝热。其它组成和连接关系与具体实施方式二或七相同。
工作原理：
氦气轮机起动后，压缩后的空气被吸进进气道，进入进气机匣，进气机匣是一个圆圆的筒子，里边安装转子，转子上安装叶片，气体进入机匣后，通过动叶片一级一级做功，然后从排气通道排出。本发明的机匣结构第一次应用到氦气轮机中，并且进气机匣后段承接了内机匣的安装。前三级喷嘴环和动叶环均安装在进气机匣中，这样有效缩短了透平静子的长度，并且能够有效提高燃气做功的效率和进气初温。

Claims (8)

1.一种氦气轮机机匣结构，包括进气机匣(1)、内机匣(4)、排气机匣(2)和涡轮机匣(3)，其特征在于：进气机匣(1)、涡轮机匣(3)、排气机匣(2)首尾依次连接，内机匣(4)安装在进气机匣(1)的内部，进气机匣(1)的上表面和下表面分别各设有一个对称的进气口(1-1)，进气口(1-1)与进气机匣(1)内的空腔组成进气通道(1-2)，排气机匣(2)外壁沿圆周方向设有多个出气通道(2-1)。
2.根据权利要求1所述的一种氦气轮机机匣结构，其特征在于：所述进气机匣(1)包括第一钢板(1-3)、第一保温层(1-4)和进气涡壳(1-5)，第一钢板(1-3)、第一保温层(1-4)和进气涡壳(1-5)由内到外依次设置。
3.根据权利要求2所述的一种氦气轮机机匣结构，其特征在于：所述第一保温层(1-4)的倾斜段(1-4-1)的厚度大于水平段(1-4-2)的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种氦气轮机机匣结构，其特征在于：所述进气口(1-1)的直径为230mm。
5.根据权利要求1所述的一种氦气轮机机匣结构，其特征在于：所述排气机匣(2)包括第一圆环(2-2)、多个导流板(2-3)和第二圆环(2-4)，第一圆环(2-2)通过多个导流板(2-3)与第二圆环进行连接成一体，多个导流板(2-3)沿第一圆环(2-2)和第二圆环(2-4)的圆周方向均布设置。
6.根据权利要求5所述的一种氦气轮机机匣结构，其特征在于：所述导流板(2-3)的数量为7个。
7.根据权利要求5所述的一种氦气轮机机匣结构，其特征在于：第二圆环段(2-4)由第二钢板(2-4-1)、第二保温层(2-4-2)和排气锅壳(2-4-3)组成，第二钢板(2-4-1)、第二保温层(2-4-2)和排气锅壳(2-4-3)由内到外依次设置。
8.根据权利要求2或7所述的一种氦气轮机机匣结构，其特征在于：第一保温层(1-4)和第二保温层(2-4-2)为相同材质，第一保温层(1-4)和第二保温层(2-4-2)均为硅酸铝棉针刺毯的保温层。
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