CN109469514A - 一种氦气轮机用隔板压环密封装置 - Google Patents

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马涛
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Abstract

一种氦气轮机用隔板压环密封装置，它涉及一种密封装置。本发明是为了解决现有的涡轮机第一级导向器密封性不好，进而降低了涡轮机的输出功率和热效率，不适宜应用在氦气轮机中的问题。本发明在第一级隔板(1)的内侧尾部设计有台阶环(5)，多个蜂窝密封件(4)安装在台阶环(5)上，第一级隔板(1)的前侧壁设计有拔舌(3)，U型环(6)安装在第一级隔板(1)前端的保温层(7)的端部，拔舌(3)伸入到U型环(6)的内部，拔舌(3)与U型环(6)之间间隙配合，第一级隔板(1)的上部通过压环(2)与第一级导向器(8)连接，第一级隔板(1)的下端通过多个蜂窝密封件(4)与转子台阶齿密封环(9)连接并形成蜂窝密封。本发明用于能源动力行业。

Description

一种氦气轮机用隔板压环密封装置
技术领域
本发明涉及一种密封装置，具体涉及一种氦气轮机用隔板压环密封装置，改善燃气轮机任意工况下部件间的特性匹配提高燃气轮机性能，属于能源动力行业。
背景技术
由于涡轮机采用的热循环方式，需要将工质引出和送回机组，在压力包容壳内，各腔室之间压力和温度都不同，为了防止各腔室之间气体的相互流动，在各段进、排气机匣上设有静子密封，通过静子密封将不同腔室隔开，而进气机匣与第一级导向器的密封尤为重要，它影响到涡轮的输出功率，而且进气机匣由于受到高温高压的气流热冲击，会产生热膨胀，对于与第一级导向器的相对位置变化，一般的密封结构很难有效地进行密封，造成气体泄漏。
综上所述,现有的涡轮机第一级导向器密封性不好，进而降低了涡轮机的输出功率和热效率，不适宜应用在氦气轮机中的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的涡轮机第一级导向器密封性不好，进而降低了涡轮机的输出功率和热效率，不适宜应用在氦气轮机中的问题。故提供一种氦气轮机用隔板压环密封装置。
本发明的技术方案是：一种氦气轮机用隔板压环密封装置，它包括第一级隔板、压环、拔舌、U型环和多个蜂窝密封件，在第一级隔板的进气机匣的内侧尾部焊有波纹环，多个蜂窝密封件安装在波纹环上，第一级隔板的前侧壁焊接有拔舌，U型环安装在第一级隔板前端的保温层的端部，拔舌伸入到U型环的内部，拔舌与U型环之间间隙配合，第一级隔板的上部通过压环与第一级导向器连接，第一级隔板的下端通过多个蜂窝密封件与转子台阶齿密封环连接并形成蜂窝密封。
进一步地，第一级隔板为环形隔板，所述环形隔板以环形阵列的方式在隔板壁上开设多个冷却孔。
进一步地，多个蜂窝密封件采用钎焊的连接方式固定安装在波纹环上。
进一步地，第一级隔板的后侧壁上以环形阵列的方式开设多个螺纹孔，压环与第一级隔板之间通过螺栓连接。
进一步地，蜂窝密封件包括多组蜂窝带，多组蜂窝带由上至下依次固定连接。
进一步地，每组蜂窝带包括上波形板和下波形板，上波形板的波峰和下波形板的波谷固定连接形成蜂窝带。
进一步地，上波形板和下波形板的厚度均为0.05mm。
进一步地，每组蜂窝带上的蜂窝孔的高度为1.5mm。
进一步地，上波形板和下波形板均由钢制材料制成。
进一步地，拔舌的端部设有倒角。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明能够很好的补偿由于热膨胀带来的轴向间隙变化带来的不利影响，并且能够很好的起到流道和内腔之间的密封作用,同时隔板可以开有冷却孔，在保证密封性的同时还可为导向器进行冷却，该结构在高温仍具有良好的密封性，可有效减少涡轮机静子内腔低温气体与通流高温气体之间的泄露量。
2、本发明还能够实现蜂窝密封，可以与转子台阶齿密封环形成蜂窝密封，可有效减少涡轮机静子与涡轮转子之间的泄露量。同时，该结构还与导叶进行装配，起到固定叶片的作用。
附图说明
图1是本发明应用在氦气轮机上的结构示意图。
图2是本发明第一级隔板1的局部结构示意图。
图3是图2的C向视图。
图4是图2在A-A处的旋转结构示意图。
图5是图2在B-B处的旋转结构示意图。
图6是图4在I处的局部放大图去掉了蜂窝密封件。
图7是压环2的结构示意图。
图8是蜂窝密封件4的主视图。
图9是图8的俯视图。
图10是图1在D处的局部放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，它包括第一级隔板1、压环2、拔舌3、U型环6和多个蜂窝密封件4，在第一级隔板1的进气机匣的内侧尾部焊有波纹环5，多个蜂窝密封件4安装在波纹环5上，第一级隔板1的前侧壁焊接有拔舌3，U型环6安装在第一级隔板1前端的保温层7的端部，拔舌3伸入到U型环6的内部，拔舌3与U型环6之间间隙配合，第一级隔板1的上部通过压环2与第一级导向器8连接，第一级隔板1的下端通过多个蜂窝密封件4与转子台阶齿密封环9连接并形成蜂窝密封。
具体实施方式二：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的第一级隔板1为环形隔板，所述环形隔板以环形阵列的方式在隔板壁上开设多个冷却孔10。如此设置，在保证密封性的同时还可为导向器进行冷却,提高氦气轮机的效率。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6说明本实施方式，本实施方式的多个蜂窝密封件4采用钎焊的连接方式固定安装在波纹环5上。如此设置，便于安装蜂窝密封件4。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
本实施方式的台阶环5由多个直径渐减的圆环组成,每个圆环的内侧壁上均安装有一个蜂窝密封件4。所述蜂窝密封件4与转子台阶齿密封环9连接。结构简单，便于保证蜂窝密封件4与转子台阶齿密封环9之间的密封效果。
具体实施方式四：结合图4说明本实施方式，本实施方式的第一级隔板1的后侧壁上以环形阵列的方式开设多个螺纹孔11，压环2与第一级隔板1之间通过螺栓连接。如此设置，便于将第一级导向器8固定，连接方式简单，便于拆装和后续检修工作的顺利进行。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图8至图9说明本实施方式，本实施方式的蜂窝密封件4包括多组蜂窝带，多组蜂窝带由上至下依次固定连接。如此设置，结构简单，便于产业化生产制造。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图8至图9说明本实施方式，本实施方式的每组蜂窝带包括上波形板4-1和下波形板4-2，上波形板4-1的波峰和下波形板4-2的波谷固定连接形成蜂窝带。如此设置，连接方便、可靠。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9说明本实施方式，本实施方式的上波形板4-1和下波形板4-2的厚度均为0.05mm。如此设置，便于保证实际工况下的密封效果。其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图8至图9说明本实施方式，本实施方式的每组蜂窝带上的蜂窝孔12的高度为1.5mm。如此设置，满足热胀冷缩等工况下的密封效果。其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：结合图8至图9说明本实施方式，本实施方式的上波形板4-1和下波形板4-2均由钢制材料制成。如此设置，在满足实际工作的前提下，成本低廉，易于生产制造。其它组成和连接关系与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：结合图1和图10说明本实施方式，本实施方式的拔舌3的端部设有倒角3-1。如此设置，便于顺利插入到U型环6内。其它组成和连接关系与具体实施方式一或九相同。
本发明的工作原理:
结合图1和图2说明，本发明的拨舌伸入到U型环内部，隔板的拔舌与U型环的厚度方向呈间隙配合连接，在涡轮机工作温度变化范围内，拨舌伸入到U型环内部，二者均保持插入接合状态。能够很好的补偿由于热膨胀带来的轴向间隙变化带来的不利影响，并且能够很好的起到流道和内腔之间的密封作用,该结构在高温仍具有良好的密封性，可有效减少涡轮机静子内腔低温气体与通流高温气体之间的泄露量。
本发明的拨舌伸入到U型环内部，伸入的长度和U型环的深度取决于：在涡轮机工作温度变化范围内，二者均保持插入接合状态。
本发明的台阶环上安装有蜂窝密封件，蜂窝密封件与转子台阶齿密封环配合密封。结构简单，便于保证静子与转子之间的密封效果。
本发明的第一级隔板开设多个冷却孔。如此设置可以使该结构应用到高温环境中，在保证密封性的同时还可为导向器进行冷却,避免由于温度过高给导叶带来的不利影响，提高导叶的使用寿命。

Claims (10)

1.一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：它包括第一级隔板(1)、压环(2)、拔舌(3)、U型环(6)和多个蜂窝密封件(4)，在第一级隔板(1)的进气机匣的内侧尾部焊有台阶环(5)，多个蜂窝密封件(4)安装在台阶环(5)上，第一级隔板(1)的前侧壁设计有拔舌(3)，U型环(6)安装在第一级隔板(1)前端的保温层(7)的端部，拔舌(3)伸入到U型环(6)的内部，拔舌(3)与U型环(6)之间间隙配合，第一级隔板(1)的上部通过压环(2)与第一级导向器(8)连接，第一级隔板(1)的下端通过多个蜂窝密封件(4)与转子台阶齿密封环(9)连接并形成蜂窝密封。
2.根据权利要求1所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：第一级隔板(1)为环形隔板，所述环形隔板以环形阵列的方式在隔板壁上开设多个冷却孔(10)。
3.根据权利要求2所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：多个蜂窝密封件(4)采用钎焊的连接方式固定安装在台阶环(5)上。
4.根据权利要求3所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：第一级隔板(1)的后侧壁上以环形阵列的方式开设多个螺纹孔(11)，压环(2)与第一级隔板(1)之间通过螺栓连接。
5.根据权利要求1或4所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：蜂窝密封件(4)包括多组蜂窝带，多组蜂窝带由顺序依次固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：每组蜂窝带包括上波形板(4-1)和下波形板(4-2)，上波形板(4-1)的波峰和下波形板(4-2)的波谷固定连接形成蜂窝带。
7.根据权利要求6所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：上波形板(4-1)和下波形板(4-2)的厚度均为0.05mm。
8.根据权利要求7所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：每组蜂窝带上的蜂窝孔(12)的高度为1.5mm。
9.根据权利要求8所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：上波形板(4-1)和下波形板(4-2)均由钢制材料制成。
10.根据权利要求1或9所述的一种氦气轮机用隔板压环密封装置，其特征在于：拔舌(3)的端部设有倒角(3-1)。
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