CN109989791B - 一种汽轮机转子散热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽轮机转子散热系统,包括高压缸、中压缸和低压缸,第一隔板、第二隔板和第三隔板内分别设置有径向通道,且通道的里端与叶轮之间的缝隙贯通后分别与高压轴、中压轴和低压轴表面的轴向通道连通,高压轴、中压轴和低压轴对应于轴向通道一端的外围分别套接有第一聚气环、第二聚气环和第三聚气环,第一聚气环、第二聚气环和第三聚气环均为空腔结构,且空腔结构通过管路连通有惰性气体存储罐,惰性气体存储罐的输出端串接调温模块后通过管路分别与第一隔板、第二隔板和第三隔板径向通道的外端连通;惰性气体存储罐中的惰性气体经过调温模块形成冷源气体后进入循环冷却系统,对转动轴进行均匀、可控的冷却。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机转子散热技术领域,具体为一种汽轮机转子散热系统。
背景技术
汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备,也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。在汽轮机本体中,转子是最为关键的构件之一。转子是汽轮机转动部分的总称,用于汇集各级动叶栅上所得到的机械能并传递给发电机转子,其主要有主轴、叶轮(或转毂)、动叶片及联轴器等组成。转子在工作时,承受着叶片、叶轮、主轴本身质量的离心力,温度分布不均匀引起的热应力和巨大的扭转力矩和轴系振动所产生的动应力,因此要求转子具备较高的强度、刚度和动、静平衡性能。由于转子的整体直径一般都较大,离心应力和热应力较大。在高温条件下,转子受离心力作用而产生的金属微观缺陷发展及脆变危险也增大。因此,为防止转子的温度过高、热应力过大,需要设置转子冷却装置,以达到减小转子的金属蠕变变形和降低启动工况下的热应力。
然而现有技术中采用的汽轮机转子冷却技术具有很多的缺陷,例如:
目前,普遍采用的汽轮机转子冷却方法是在高压转子(调节级区域)和中压转子进汽部分表面,采用温度较低的蒸汽进行冷却。高压转子的冷却蒸汽来源于第一级喷嘴后和调节级后的部分蒸汽,冷却过程为喷嘴后的部分蒸汽在压差作用下通过动静叶栅之间的间隙,经过喷嘴室内圈上的孔径降低喷嘴室内圈的温度,然后进入压力级,调节级后的部分蒸汽通过调节级叶轮上的斜孔并流过高温区转子表面,然后进入压力级;中压转子的冷却蒸汽来源为高压缸冷却汽和中压平衡活塞持环处漏汽的混合汽,冷却过程为冷却蒸汽通过中压平衡活塞持环与中压转子表面之间的间隙和叶片根部的槽沟流至中压第一级的喷嘴后和动叶栅后,从而实现对转子转动轴表面的冷却,但是其整体上冷却效果不仅受蒸汽速度、压力及温度影响,而且受转子自身转动的影响,冷却效果难以保证,且冷却蒸汽的流通通道不可控,难以充分、均匀地对转子表面进行冷却降温。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽轮机转子散热系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种汽轮机转子散热系统,包括高压缸、中压缸和低压缸,所述高压缸一侧依次连接有中压缸和低压缸,所述高压缸、中压缸和低压缸的内腔中心位置分别转动安装有高压轴、中压轴和低压轴,且高压缸、中压缸和高压缸的内壁相对于所述高压轴、中压轴、低压轴处分别固定连接有第一隔板、第二隔板和第三隔板,所述高压轴、中压轴和低压轴的外围分别套接有叶轮,且高压轴、中压轴和低压轴外围叶轮的外缘分别卡接有高压叶片、中压叶片和低压叶片,所述第一隔板、第二隔板和第三隔板分别与高压叶片、中压叶片和低压叶片间隔交替设置,所述第一隔板、第二隔板和第三隔板内分别设置有径向通道,且通道的里端与叶轮之间的缝隙贯通后分别与所述高压轴、中压轴和低压轴表面的轴向通道连通,所述高压轴、中压轴和低压轴对应于轴向通道一端的外围分别套接有第一聚气环、第二聚气环和第三聚气环,所述第一聚气环、第二聚气环和第三聚气环均为空腔结构,且空腔结构通过管路连通有惰性气体存储罐,所述惰性气体存储罐的输出端串接调温模块后通过管路分别与第一隔板、第二隔板和第三隔板径向通道的外端连通。
优选的,所述第一隔板、第二隔板和第三隔板均由隔板外缘、喷嘴叶片和隔板体组成,所述隔板外缘为半环状结构,且其内缘固定连接有喷嘴叶片,所述喷嘴叶片的另一端固定连接有隔板体,所述隔板外缘内设置有半环状隔板外缘内腔,所述喷嘴叶片沿径向设置有喷嘴叶片内通道,所述隔板体内缘设置有隔板体内槽,所述喷嘴叶片内通道的两端分别与隔板外缘内腔和隔板体内槽连通。
优选的,所述隔板体内槽的截面呈优弧形状,且隔板体内槽的开口宽度大于所述叶轮之间的缝隙宽度,所述隔板体内槽开口的两侧与所述叶轮之间为气密封结构。
优选的,所述高压轴、中压轴和低压轴的表面沿轴向开设有轴槽,所述轴槽在所述高压轴、中压轴和低压轴的外围均匀分布若干条,所述轴槽开口处的宽度小于内部的宽度,且轴槽内壁呈弧面结构。
优选的,所述高压轴、中压轴和低压轴的外表面与所述叶轮内缘之间紧密贴合。
优选的,所述轴槽内腔的中心位置沿轴向设置有圆杆,且圆杆的外围与所述轴槽的内壁之间连接有翼板。
优选的,所述惰性气体存储罐的输出端分别连接有第一调温模块、第二调温模块和第三调温模块,所述第一调温模块的输出端连接有第一进气管,所述第一进气管的另一端与第一隔板的内腔连通,所述第二调温模块的输出端连接有第二进气管,所述第二进气管的另一端与第二隔板的内腔连通,所述第三调温模块的输出端连接有第三进气管,所述第三进气管的另一端与第三隔板的内腔连通。
优选的,所述高压缸的外壁固定连接有高压冷源管,所述高压冷源管的内侧壁连通有高压冷源输入管,所述高压冷源输入管分别与第一隔板的内腔连通,所述高压冷源管的外侧壁居中位置与所述第一进气管连通,所述中压缸的外壁固定连接有中压冷源管,所述中压冷源管的内侧壁连通有中压冷源输入管,所述中压冷源输入管分别与第二隔板的内腔连通,所述中压冷源管的外侧壁居中位置与所述第二进气管连通,所述低压缸的外壁固定连接有低压冷源管,所述低压冷源管的内侧壁连通有低压冷源输入管,所述低压冷源输入管分别与第三隔板的内腔连通,所述低压冷源管的外侧壁居中位置与所述第三进气管连通,所述第一聚气环、第二聚气环和第三聚气环与惰性气体存储罐之间连接有第一排气管、第二排气管和第三排气管。
优选的,所述惰性气体存储罐上固定安装有调压装置和控制箱,所述控制箱内集成有控制模块,所述惰性气体存储罐内安装有罐内温度监测模块和罐内气压监测模块,所述控制模块的输出端分别与第一调温模块、第二调温模块、第三调温模块和调压装置的输入端电性连接,所述控制模块的输入端分别与罐内温度监测模块和罐内气压监测模块的输出端电性连接,所述第一聚气环、第二聚气环和第三聚气环的内腔分别设置有轴温度监测模块,所述轴温度监测模块的输出端与控制模块的输入端电性连接,所述第一调温模块的输出端与第一进气管之间安装有第一流量控制模块,所述第二调温模块的输出端与第二进气管之间安装有第二流量控制模块,所述第三调温模块的输出端与第三进气管之间安装有第三流量控制模块,所述第一流量控制模块、第二流量控制模块和第三流量控制模块的输入端分别与控制模块的输出端电性连接。
优选的,所述控制箱内还集成有警示模块,所述警示模块的输入端与控制模块的输出端电性连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明涉及的汽轮机转子散热系统中采用惰性气体经过调温模块形成冷却气体,冷却气体通过管路进入隔板的径向通道内,进而经过叶轮之间的缝隙后进入转动轴表面沿轴向开设的通道内,达到对转动轴的均匀冷却,完成冷却的气体沿转动轴表面的通道排入相应的聚气环中,进而经过管路进人惰性气体存储罐内,形成循环冷却系统,使得对于汽轮机转子转动轴的冷却更加均匀、可控,可以大大延长转子的使用寿命。
附图说明
图1为本发明整体的俯视结构示意图;
图2为本发明第一隔板的俯视结构示意图;
图3为本发明第一隔板的隔板外缘的剖面示意图;
图4为本发明第一隔板的隔板体的剖面示意图;
图5为本发明第一隔板的喷嘴叶片的横截面示意图;
图6为本发明叶轮处的横截面示意图;
图7为本发明图6中的A处放大结构示意图;
图8为本发明第一聚气环处的横截面结构示意图;
图9为本发明的控制系统原理框架图。
图中:1-高压缸;11-第一隔板;111-隔板外缘;1111-隔板外缘内腔;112-喷嘴叶片;1121-喷嘴叶片内通道;113-隔板体;1131-隔板体内槽;12-高压轴;121-叶轮;122-轴槽;13-高压叶片;14-第一聚气环;141-第一排气管;142-轴温度监测模块;15-高压冷源管;16-高压冷源输入管;2-中压缸;21-第二隔板;22-中压轴;23-中压叶片;24-第二聚气环;241-第二排气管;25-中压冷源管;26-中压冷源输入管;3-低压缸;31-第三隔板;32-低压轴;33-低压叶片;34-第三聚气环;341-第三排气管;35-低压冷源管;36-低压冷源输入管;4-惰性气体存储罐;41-调压装置;42-控制箱;421-控制模块;422-罐内温度监测模块;423-罐内气压监测模块;424-警示模块;43-第一调温模块;431-第一进气管;432-第一流量控制模块;44-第二调温模块;441-第二进气管;442-第二流量控制模块;45-第三调温模块;451-第三进气管;452-第三流量控制模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1,请参阅图1-8,本发明提供一种技术方案:一种汽轮机转子散热系统,包括高压缸1、中压缸2和低压缸3,高压缸1一侧依次连接有中压缸2和低压缸3,高压缸1、中压缸2和低压缸3的内腔中心位置分别转动安装有高压轴12、中压轴22和低压轴32,且高压缸1、中压缸2和高压缸3的内壁相对于高压轴12、中压轴22、低压轴32处分别固定连接有第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31,高压轴12、中压轴22和低压轴32的外围分别套接有叶轮121,且高压轴12、中压轴22和低压轴32外围叶轮121的外缘分别卡接有高压叶片13、中压叶片23和低压叶片33,第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31分别与高压叶片13、中压叶片23和低压叶片33间隔交替设置,第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31内分别设置有径向通道,且通道的里端与叶轮121之间的缝隙贯通后分别与高压轴12、中压轴22和低压轴32表面的轴向通道连通,高压轴12、中压轴22和低压轴32对应于轴向通道一端的外围分别套接有第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34,第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34均为空腔结构,且空腔结构通过管路连通有惰性气体存储罐4,惰性气体存储罐4的输出端串接调温模块后通过管路分别与第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31径向通道的外端连通,使用时,惰性气体存储罐4中的惰性气体经过调温模块形成冷源气体,冷却气体通过管路分别进入第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31的径向通道内,进而经过叶轮121之间的缝隙后分别进入高压轴12、中压轴22和低压轴32表面沿轴向开设的通道内,达到对高压轴12、中压轴22和低压轴32的均匀冷却,完成冷却的气体沿转动轴表面通道相应排入第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34中,进而经过管路进人惰性气体存储罐4内,形成循环冷却系统,使得对于汽轮机转子转动轴的冷却更加均匀、可控,可以大大延长转子的使用寿命,惰性气体存储罐4内充填的惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的一种。
第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31均由隔板外缘111、喷嘴叶片112和隔板体113组成,隔板外缘111为半环状结构,且其内缘固定连接有喷嘴叶片112,喷嘴叶片112的另一端固定连接有隔板体113,隔板外缘111内设置有半环状隔板外缘内腔1111,喷嘴叶片112沿径向设置有喷嘴叶片内通道1121,隔板体113内缘设置有隔板体内槽1131,喷嘴叶片内通道1121的两端分别与隔板外缘内腔1111和隔板体内槽1131连通,冷源气体由管道进入隔板外缘内腔1111内,然后由隔板外缘内腔11111内壁侧孔进入喷嘴叶片通道1121中,最后经隔板体113的径向孔进入隔板体内槽1131内,形成冷源气体流经的第一隔板体11、第二隔板体21和第三隔板体31的径向通道。
隔板体内槽1131的截面呈优弧形状,且隔板体内槽1131的开口宽度大于叶轮121之间的缝隙宽度,隔板体内槽1131开口的两侧与叶轮121之间为气密封结构,冷源气体由隔板体内槽1131进入叶轮121之间的缝隙内进而对转动轴进行冷却降温,由于隔板体内槽1311的两侧与叶轮121之间形成气密封结构,且槽口宽度大于叶轮121之间缝隙的宽度,达到避免冷源气体泄漏的效果,提高冷源气体的冷却效果。
高压轴12、中压轴22和低压轴32的表面沿轴向开设有轴槽122,轴槽122在高压轴12、中压轴22和低压轴32的外围均匀分布若干条,轴槽122开口处的宽度小于内部的宽度,且轴槽122内壁呈弧面结构,冷源气体从叶轮121之间的缝隙进入轴槽122内完成对相应转动轴的冷却,由于轴槽122均匀分布在转动轴的外围,使得冷源气体对高压轴12、中压轴22和低压轴32的冷却更加均匀,轴槽122的开口较窄,便于叶轮121与转动轴表面形成较大的气密封面积,增强其间的密封效果,轴槽122内部表面积较大,增大了冷源气体与转动轴的接触面积,增加冷却降温效果。
高压轴12、中压轴22和低压轴32的外表面与叶轮121内缘之间紧密贴合,增强叶轮121与高压轴12、中压轴22和低压轴32的连接强度,且增强叶轮121与高压轴12、中压轴22和低压轴32之间的密封效果,保证冷源气体的流通通道稳定。
轴槽122内腔的中心位置沿轴向设置有圆杆,且圆杆的外围与轴槽122的内壁之间连接有翼板,进一步增加了冷源气体与转动轴的接触面积,同时增强转动轴的刚性和强度。
惰性气体存储罐4的输出端分别连接有第一调温模块43、第二调温模块44和第三调温模块45,第一调温模块43的输出端连接有第一进气管431,第一进气管431的另一端与第一隔板11的内腔连通,第二调温模块44的输出端连接有第二进气管441,第二进气管441的另一端与第二隔板21的内腔连通,第三调温模块45的输出端连接有第三进气管451,第三进气管451的另一端与第三隔板31的内腔连通,惰性气体经过第一调温模块43、第二调温模块44和第三调温模块45分别形成适宜冷却高压轴12、中压轴22和低压轴32的冷源气体,并分别经过第一进气管431、第二进气管441和第三进气管451进入第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31的内腔,分别对高压轴12、中压轴22和低压轴32进行冷却降温。
高压缸1的外壁固定连接有高压冷源管15,高压冷源管15的内侧壁连通有高压冷源输入管16,高压冷源输入管16分别与第一隔板11的内腔连通,高压冷源管15的外侧壁居中位置与第一进气管431连通,中压缸2的外壁固定连接有中压冷源管25,中压冷源管25的内侧壁连通有中压冷源输入管26,中压冷源输入管26分别与第二隔板21的内腔连通,中压冷源管25的外侧壁居中位置与第二进气管441连通,低压缸3的外壁固定连接有低压冷源管35,低压冷源管35的内侧壁连通有低压冷源输入管36,低压冷源输入管36分别与第三隔板31的内腔连通,低压冷源管35的外侧壁居中位置与第三进气管451连通,第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34与惰性气体存储罐4之间连接有第一排气管141、第二排气管241和第三排气管341,冷源气体由第一进气管431、第二进气管441和第三进气管451分别进入高压冷源管15、中压冷源管25和低压冷源管35内,进而分别经过高压冷源输入管16进入第一隔板11内腔,经过中压冷源输入管26进入第二隔板21内腔,经过低压冷源输入管36进入第三隔板31内腔,进而对相应转动轴进行冷却降温,完成冷却降温的气体经过轴槽122分别进入第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34内,再分别经过第一排气管141、第二排气管241和第三排气管341回流入惰性气体存储罐4内。
实施例2,请参阅图1-9,本发明提供一种技术方案:一种汽轮机转子散热系统,包括高压缸1、中压缸2和低压缸3,高压缸1一侧依次连接有中压缸2和低压缸3,高压缸1、中压缸2和低压缸3的内腔中心位置分别转动安装有高压轴12、中压轴22和低压轴32,且高压缸1、中压缸2和高压缸3的内壁相对于高压轴12、中压轴22、低压轴32处分别固定连接有第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31,高压轴12、中压轴22和低压轴32的外围分别套接有叶轮121,且高压轴12、中压轴22和低压轴32外围叶轮121的外缘分别卡接有高压叶片13、中压叶片23和低压叶片33,第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31分别与高压叶片13、中压叶片23和低压叶片33间隔交替设置,第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31内分别设置有径向通道,且通道的里端与叶轮121之间的缝隙贯通后分别与高压轴12、中压轴22和低压轴32表面的轴向通道连通,高压轴12、中压轴22和低压轴32对应于轴向通道一端的外围分别套接有第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34,第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34均为空腔结构,且空腔结构通过管路连通有惰性气体存储罐4,惰性气体存储罐4的输出端串接调温模块后通过管路分别与第一隔板11、第二隔板21和第三隔板31径向通道的外端连通,调温模块包括第一调温模块43、第二调温模块44和第三调温模块45,惰性气体存储罐4上固定安装有调压装置41和控制箱42,控制箱42内集成有控制模块421,惰性气体存储罐4内安装有罐内温度监测模块422和罐内气压监测模块423,控制模块421的输出端分别与第一调温模块43、第二调温模块44、第三调温模块45和调压装置41的输入端电性连接,控制模块421的输入端分别与罐内温度监测模块422和罐内气压监测模块423的输出端电性连接,第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34的内腔分别设置有轴温度监测模块142,轴温度监测模块142的输出端与控制模块421的输入端电性连接,第一调温模块43的输出端与第一进气管431之间安装有第一流量控制模块432,第二调温模块44的输出端与第二进气管441之间安装有第二流量控制模块442,第三调温模块45的输出端与第三进气管451之间安装有第三流量控制模块452,第一流量控制模块432、第二流量控制模块442和第三流量控制模块452的输入端分别与控制模块421的输出端电性连接,使用时,轴温度监测模块142分别对高压轴12、中压轴22和低压轴32的表面温度进行实时检测,并将转动轴的温度信息传递至控制模块421,控制模块421根据转动轴的的表面温度,相应通过第一调温模块43、第二调温模块44和第三调温模块45分别形成适应高压轴12、中压轴22和低压轴32的冷源气体,控制模块421通过第一流量控制模块432、第二流量控制模块442和第三流量控制模块452控制进入第一进气管431、第二进气管441和第三进气管451内冷源气体的流量,冷源气体经过冷却通道完成对相应转动轴的冷却降温,罐内气压监测模块423和罐内温度监测模块422分别对惰性气体存储罐4内的气体温度和气压进行实时监测,并将监测的信息传递至控制模块421,控制模块421进行信息处理并根据罐内气压状况通过调压装置41调控罐内的气体压力,使得冷源气体循环回路能够顺畅流通。
控制箱42内还集成有警示模块424,警示模块424的输入端与控制模块421的输出端电性连接,控制模块421根据罐内气压和温度信息判断气体存在泄漏现象时,经过警示模块424对工作人员发出警示信号,提醒工作人员对冷却气体通道的气密性进行检查维护。
其中,控制模块421可以是包括至少一个处理器在内的电路,可以是包括至少一个单片机在内的电路,也可以为多种电路或者芯片的组合形式,只要可以实现相应功能即可。
工作原理:使用时,轴温度监测模块142分别对高压轴12、中压轴22和低压轴32的表面温度进行实时检测,并将转动轴的温度信息传递至控制模块421,控制模块421根据转动轴的的表面温度,相应通过第一调温模块43、第二调温模块44和第三调温模块45分别形成适应高压轴12、中压轴22和低压轴32的冷源气体,控制模块421通过第一流量控制模块432、第二流量控制模块442和第三流量控制模块452控制进入第一进气管431、第二进气管441和第三进气管451内冷源气体的流量,冷源气体由第一进气管431、第二进气管441和第三进气管451分别进入高压冷源管15、中压冷源管25和低压冷源管35内,进而分别经过高压冷源输入管16进入第一隔板11内腔,经过中压冷源输入管26进入第二隔板21内腔,经过低压冷源输入管36进入第三隔板31内腔,进而对相应转动轴进行冷却降温,完成冷却降温的气体经过轴槽122分别进入第一聚气环14、第二聚气环24和第三聚气环34内,再分别经过第一排气管141、第二排气管241和第三排气管341回流入惰性气体存储罐4内,罐内气压监测模块423和罐内温度监测模块422分别对惰性气体存储罐4内的气体温度和气压进行实时监测,并将监测的信息传递至控制模块421,控制模块421进行信息处理并根据罐内气压状况通过调压装置41调控罐内的气体压力,控制模块421根据罐内气压和温度信息判断气体存在泄漏现象时,经过警示模块424对工作人员发出警示信号,提醒工作人员对冷却气体通道的气密性进行检查维护。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种汽轮机转子散热系统,包括高压缸(1)、中压缸(2)和低压缸(3),所述高压缸(1)一侧依次连接有中压缸(2)和低压缸(3),所述高压缸(1)、中压缸(2)和低压缸(3)的内腔中心位置分别转动安装有高压轴(12)、中压轴(22)和低压轴(32),且高压缸(1)、中压缸(2)和高压缸(3)的内壁相对于所述高压轴(12)、中压轴(22)、低压轴(32)处分别固定连接有第一隔板(11)、第二隔板(21)和第三隔板(31),所述高压轴(12)、中压轴(22)和低压轴(32)的外围分别套接有叶轮(121),且高压轴(12)、中压轴(22)和低压轴(32)外围叶轮(121)的外缘分别卡接有高压叶片(13)、中压叶片(23)和低压叶片(33),所述第一隔板(11)、第二隔板(21)和第三隔板(31)分别与高压叶片(13)、中压叶片(23)和低压叶片(33)间隔交替设置,其特征在于:所述第一隔板(11)、第二隔板(21)和第三隔板(31)内分别设置有径向通道,且通道的里端与叶轮(121)之间的缝隙贯通后分别与所述高压轴(12)、中压轴(22)和低压轴(32)表面的轴向通道连通,所述高压轴(12)、中压轴(22)和低压轴(32)对应于轴向通道一端的外围分别套接有第一聚气环(14)、第二聚气环(24)和第三聚气环(34),所述第一聚气环(14)、第二聚气环(24)和第三聚气环(34)均为空腔结构,且空腔结构通过管路连通有惰性气体存储罐(4),所述惰性气体存储罐(4)的输出端串接调温模块后通过管路分别与第一隔板(11)、第二隔板(21)和第三隔板(31)径向通道的外端连通;
所述惰性气体存储罐(4)的输出端分别连接有第一调温模块(43)、第二调温模块(44)和第三调温模块(45),所述第一调温模块(43)的输出端连接有第一进气管(431),所述第一进气管(431)的另一端与第一隔板(11)的内腔连通,所述第二调温模块(44)的输出端连接有第二进气管(441),所述第二进气管(441)的另一端与第二隔板(21)的内腔连通,所述第三调温模块(45)的输出端连接有第三进气管(451),所述第三进气管(451)的另一端与第三隔板(31)的内腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮机转子散热系统,其特征在于:所述第一隔板(11)、第二隔板(21)和第三隔板(31)均由隔板外缘(111)、喷嘴叶片(112)和隔板体(113)组成,所述隔板外缘(111)为半环状结构,且其内缘固定连接有喷嘴叶片(112),所述喷嘴叶片(112)的另一端固定连接有隔板体(113),所述隔板外缘(111)内设置有半环状隔板外缘内腔(1111),所述喷嘴叶片(112)沿径向设置有喷嘴叶片内通道(1121),所述隔板体(113)内缘设置有隔板体内槽(1131),所述喷嘴叶片内通道(1121)的两端分别与隔板外缘内腔(1111)和隔板体内槽(1131)连通。
3.根据权利要求2所述的一种汽轮机转子散热系统,其特征在于:所述隔板体内槽(1131)的截面呈优弧形状,且隔板体内槽(1131)的开口宽度大于所述叶轮(121)之间的缝隙宽度,所述隔板体内槽(1131)开口的两侧与所述叶轮(121)之间为气密封结构。
4.根据权利要求1所述的一种汽轮机转子散热系统,其特征在于:所述高压轴(12)、中压轴(22)和低压轴(32)的表面沿轴向开设有轴槽(122),所述轴槽(122)在所述高压轴(12)、中压轴(22)和低压轴(32)的外围均匀分布若干条,所述轴槽(122)开口处的宽度小于内部的宽度,且轴槽(122)内壁呈弧面结构。
5.根据权利要求1所述的一种汽轮机转子散热系统,其特征在于:所述高压轴(12)、中压轴(22)和低压轴(32)的外表面与所述叶轮(121)内缘之间紧密贴合。
6.根据权利要求4所述的一种汽轮机转子散热系统,其特征在于:所述轴槽(122)内腔的中心位置沿轴向设置有圆杆,且圆杆的外围与所述轴槽(122)的内壁之间连接有翼板。
7.根据权利要求1所述的一种汽轮机转子散热系统,其特征在于:所述高压缸(1)的外壁固定连接有高压冷源管(15),所述高压冷源管(15)的内侧壁连通有高压冷源输入管(16),所述高压冷源输入管(16)分别与第一隔板(11)的内腔连通,所述高压冷源管(15)的外侧壁居中位置与所述第一进气管(431)连通,所述中压缸(2)的外壁固定连接有中压冷源管(25),所述中压冷源管(25)的内侧壁连通有中压冷源输入管(26),所述中压冷源输入管(26)分别与第二隔板(21)的内腔连通,所述中压冷源管(25)的外侧壁居中位置与所述第二进气管(441)连通,所述低压缸(3)的外壁固定连接有低压冷源管(35),所述低压冷源管(35)的内侧壁连通有低压冷源输入管(36),所述低压冷源输入管(36)分别与第三隔板(31)的内腔连通,所述低压冷源管(35)的外侧壁居中位置与所述第三进气管(451)连通,所述第一聚气环(14)、第二聚气环(24)和第三聚气环(34)与惰性气体存储罐(4)之间连接有第一排气管(141)、第二排气管(241)和第三排气管(341)。
8.根据权利要求1所述的一种汽轮机转子散热系统,其特征在于:所述惰性气体存储罐(4)上固定安装有调压装置(41)和控制箱(42),所述控制箱(42)内集成有控制模块(421),所述惰性气体存储罐(4)内安装有罐内温度监测模块(422)和罐内气压监测模块(423),所述控制模块(421)的输出端分别与第一调温模块(43)、第二调温模块(44)、第三调温模块(45)和调压装置(41)的输入端电性连接,所述控制模块(421)的输入端分别与罐内温度监测模块(422)和罐内气压监测模块(423)的输出端电性连接,所述第一聚气环(14)、第二聚气环(24)和第三聚气环(34)的内腔分别设置有轴温度监测模块(142),所述轴温度监测模块(142)的输出端与控制模块(421)的输入端电性连接,所述第一调温模块(43)的输出端与第一进气管(431)之间安装有第一流量控制模块(432),所述第二调温模块(44)的输出端与第二进气管(441)之间安装有第二流量控制模块(442),所述第三调温模块(45)的输出端与第三进气管(451)之间安装有第三流量控制模块(452),所述第一流量控制模块(432)、第二流量控制模块(442)和第三流量控制模块(452)的输入端分别与控制模块(421)的输出端电性连接。
9.根据权利要求8所述的一种汽轮机转子散热系统,其特征在于:所述控制箱(42)内还集成有警示模块(424),所述警示模块(424)的输入端与控制模块(421)的输出端电性连接。
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JPS57191401A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | Hitachi Ltd | Device for preventing deformation of diaphragm of steam turbine |
JPS5941603A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-07 | Toshiba Corp | 冷却機構を備えた蒸気タ−ビン |
CN1318686A (zh) * | 2000-04-18 | 2001-10-24 | 诺沃皮尼奥内控股有限公司 | 制造蒸汽轮机中的定子隔板的方法和所制造的定子隔板 |
CN102128054A (zh) * | 2010-01-12 | 2011-07-20 | 株式会社东芝 | 汽轮机 |
Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
JP2002309906A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気冷却型ガスタービン |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57191401A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | Hitachi Ltd | Device for preventing deformation of diaphragm of steam turbine |
JPS5941603A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-07 | Toshiba Corp | 冷却機構を備えた蒸気タ−ビン |
CN1318686A (zh) * | 2000-04-18 | 2001-10-24 | 诺沃皮尼奥内控股有限公司 | 制造蒸汽轮机中的定子隔板的方法和所制造的定子隔板 |
CN102128054A (zh) * | 2010-01-12 | 2011-07-20 | 株式会社东芝 | 汽轮机 |
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