CN109488391A - 一种汽轮机的涡旋汽封 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽轮机的涡旋汽封，包括汽封主体、高齿、高齿斜尖、低齿、腔室入口、迷宫涡流腔室、导流斜齿、扰流小齿、扰流斜小齿、汽端，其特征在于:本发明采用迷宫涡流腔室形成涡旋汽流；采用径向平行设置的高齿和低齿形成的涡旋流道，使涡旋汽流与轴向进入的汽流成90度碰撞封堵；采用设有高齿斜尖的高齿，进一步减小轴隙，同时有效防止汽轮机启动时轴与高齿的碰撞和磨损损伤；采用导流斜齿与汽流逆向倾斜35度设置，将汽流充分导入迷宫涡流腔室；采用扰流小齿、扰流斜小齿充分形成紊流涡旋汽流，有效提升封堵效率。减轻轴与高齿之间的磨损和碰撞。克服了现有技术的不足。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽封技术领域，尤其涉及一种汽轮机的涡旋汽封。
背景技术
汽轮机是高速旋转的大型、精密热功转换动力机械。在汽缸、隔板等静体与主轴、叶片等转体间必须预留一定的轴向和径向间隙，以免机组在工作时动静部件发生碰摩。为了减小汽封间隙的漏汽，必须设置汽封装置，在保证不发生动静摩擦前提下，使汽封间隙处于标准范围内并趋向最小值。这样才能保证多级汽轮机各级和各缸之间减少漏汽损失，提高机组热效率。
在汽轮机热功转换的各项损失中，汽封漏汽损失占有很大比重，对汽轮机的热功转换效率有重要影响。汽轮机出现一百多年来，其技术理论已日趋完善，在现有的汽轮机技术理论，制造工艺和应用材料基础上，大幅度提高汽轮机内效率是不现实的，但是通过减小汽轮机汽封与转子动静配合间隙达到减少漏汽的目的，是提高汽轮机运行效率主要途径，同时改造成本远低于通流改造，尤其现代大容量高参数的汽轮机，间隙漏汽对汽轮机效率的影响更大。因此减少汽封间隙漏汽对汽轮机效率的提高至关重要。汽封是汽轮机动静部件之间的过渡部件，极易因汽封体故障而引起汽轮机动静部件之间直接摩擦碰撞，伤及汽轮机大轴，严重时造成大轴永久性弯曲的重大事故。
本发明采用迷宫涡流腔室形成涡旋汽流；采用径向平行设置的高齿和低齿形成的涡旋流道，使涡旋汽流与轴向进入的汽流成90度碰撞封堵；采用设有高齿斜尖的高齿，进一步减小轴隙，同时有效防止汽轮机启动时轴与高齿的碰撞和磨损损伤；采用导流斜齿与汽流逆向倾斜35度设置，将汽流充分导入迷宫涡流腔室；采用扰流小齿、扰流斜小齿充分形成紊流涡旋汽流，有效提升封堵效率。减轻轴与高齿之间的磨损和碰撞。克服了现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽轮机的涡旋汽封，解决了现有的汽封技术易致汽轮机轴与汽封高齿直接摩擦碰撞、封堵效率低的问题。
本发明采用如下技术方案：
一种汽轮机的涡旋汽封，包括汽封主体、高齿、高齿斜尖、低齿、腔室入口、迷宫涡流腔室、导流斜齿、扰流小齿、扰流斜小齿、汽端，其特征在于:
所述汽封主体轴向断面呈“而”字形，所述汽封主体的汽端径向设有高齿，所述高齿设有高齿斜尖，所述高齿的汽端侧壁靠近齿根部设有扰流小齿，靠近所述高齿径向设有低齿，衔接所述低齿设有腔室入口，所述腔室入口内设有迷宫涡流腔室，所述迷宫涡流腔室设有扰流小齿和扰流斜小齿，衔接所述腔室入口平行设有两个导流斜齿，所述导流斜齿的后面再设有一个所述高齿，且连续设有四个所述迷宫涡流腔室和高齿组，构成所述一种汽轮机的涡旋汽封。
进一步地，所述高齿设有高齿斜尖，所述高齿斜尖向所述汽端一侧斜折，与所述高齿的折角为120-150度角，阻汽率提高6-7％。
进一步地，所述导流斜齿的向所述汽端倾斜度为35度角，阻汽率提高5-6％。
进一步地，所述高齿和低齿径向平行设置，汽流在所述迷宫涡流腔室内形成涡旋汽流，经所述高齿和低齿之间的汽流通道与轴向进入的汽流碰撞封堵夹角为90度。
进一步地，所述扰流小齿和扰流斜小齿设置在所述迷宫涡流腔室的内壁上，所述扰流小齿与所述迷宫涡流腔室的内壁垂直或近似垂直，所述扰流斜小齿与所述迷宫涡流腔室的内壁成35度角与汽流逆向设置，所述扰流小齿和扰流斜小齿与所述迷宫涡流腔室的内壁之间构成紊流涡旋区。
本发明的有益技术效果是：
本发明公开了一种汽轮机的涡旋汽封，解决了现有的汽封技术易致汽轮机轴与汽封高齿直接摩擦碰撞、封堵效率低的问题。
本发明采用迷宫涡流腔室形成涡旋汽流；采用径向平行设置的高齿和低齿形成的涡旋流道，使涡旋汽流与轴向进入的汽流成90度碰撞封堵；采用设有高齿斜尖的高齿，进一步减小轴隙，同时有效防止汽轮机启动时轴与高齿的碰撞和磨损损伤；采用导流斜齿与汽流逆向倾斜35度设置，将汽流充分导入迷宫涡流腔室；采用扰流小齿、扰流斜小齿充分形成紊流涡旋汽流，有效提升封堵效率。减轻轴与高齿之间的磨损和碰撞。克服了现有技术的不足。
附图说明
图1是本发明断面结构示意图。
图中所示：1-汽封主体、2-高齿、3-高齿斜尖、4-低齿、5-腔室入口、6-迷宫涡流腔室、7-导流斜齿、8-扰流小齿、9-扰流斜小齿、10-汽端。
具体实施方式
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。
实施例
如图1所示，一种汽轮机的涡旋汽封，包括汽封主体1、高齿2、高齿斜尖3、低齿4、腔室入口5、迷宫涡流腔室6、导流斜齿7、扰流小齿8、扰流斜小齿9、汽端10。
首先设置所述汽封主体1，再在所述汽封主体1上设置汽端10、高齿2、低齿4、腔室入口5、导流斜齿7。
然后在所述高齿2上设置高齿斜尖3和扰流小齿8。在所述腔室入口5上设置迷宫涡流腔室6。
最后在所述迷宫涡流腔室6内设置扰流小齿8、扰流斜小齿9。完成所述一种汽轮机的涡旋汽封的实施。
当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种汽轮机的涡旋汽封，包括汽封主体、高齿、高齿斜尖、低齿、腔室入口、迷宫涡流腔室、导流斜齿、扰流小齿、扰流斜小齿、汽端，其特征在于:
所述汽封主体轴向断面呈“而”字形，所述汽封主体的汽端径向设有高齿，所述高齿设有高齿斜尖，所述高齿的汽端侧壁靠近齿根部设有扰流小齿，靠近所述高齿径向设有低齿，衔接所述低齿设有腔室入口，所述腔室入口内设有迷宫涡流腔室，所述迷宫涡流腔室设有扰流小齿和扰流斜小齿，衔接所述腔室入口平行设有两个导流斜齿，所述导流斜齿的后面再设有一个所述高齿，且连续设有四个所述迷宫涡流腔室和高齿组，构成所述一种汽轮机的涡旋汽封。
2.根据权利要求1所述一种汽轮机的涡旋汽封，其特征在于，所述高齿设有高齿斜尖，所述高齿斜尖向所述汽端一侧斜折，与所述高齿的折角为120-150度角，阻汽率提高6-7％。
3.根据权利要求1所述一种汽轮机的涡旋汽封，其特征在于，所述导流斜齿的向所述汽端倾斜度为35度角，阻汽率提高5-6％。
4.根据权利要求1所述一种汽轮机的涡旋汽封，其特征在于，所述高齿和低齿径向平行设置，汽流在所述迷宫涡流腔室内形成涡旋汽流，经所述高齿和低齿之间的汽流通道与轴向进入的汽流碰撞封堵夹角为90度。
5.根据权利要求1所述一种汽轮机的涡旋汽封，其特征在于，所述扰流小齿和扰流斜小齿设置在所述迷宫涡流腔室的内壁上，所述扰流小齿与所述迷宫涡流腔室的内壁垂直或近似垂直，所述扰流斜小齿与所述迷宫涡流腔室的内壁成35度角与汽流逆向设置，所述扰流小齿和扰流斜小齿与所述迷宫涡流腔室的内壁之间构成紊流涡旋区。
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