CN112360564A - 一种一体化集成式舰艇汽轮机组 - Google Patents

Abstract

一种一体化集成式舰艇汽轮机组，涉及一种汽轮机组，本发明为了满足舰艇总体对提高舱室利用率、降低振动噪声水平以及实现模块化建造的迫切需求，本发明包括整体框架、外汽缸上半结构、旁路排放结构、内汽缸、转子和汽封，所述转子水平设置，内汽缸套装在转子上，内汽缸安装在整体框架上，外汽缸上半结构罩在内汽缸的上部，旁排结构布置在外汽缸上半。外汽缸上半结构、整体框架结构和汽封连接成封闭的整体。本发明保证其基本功能以及运行的可靠性的前提下，将汽轮机下汽缸、共用底座融合成为一体作为整体框架结构，实现了汽轮机组各设备的结构都集成在整体框架结构中，减小了机组的空间结构，起到了结构支撑和与外部设备接口连接等多功能融合。

Description

一种一体化集成式舰艇汽轮机组

技术领域

本发明涉及一种汽轮机组，具体涉及一种一体化集成式舰艇汽轮机组，属于汽轮机技术领域。

背景技术

汽轮机组也称为蒸汽透平发动机，是一种动力装置，广泛的应用于火力发电厂、冶金工业、化学工业以及舰艇动力装备中。而在舰艇动力领域中，船用汽轮机组作为舰艇动力装置核心设备，在满足舰艇动力装置主设备的基本功能的基础上，其尺寸重量、功率密度和振动降低噪声水平也是至关重要的。为了满足舰艇总体对提高舱室利用率、降低振动噪声水平以及实现模块化建造的迫切需求，必须汽轮机组中的各个设备进行结构和功能的整合，大幅缩小其尺寸重量。因此优化船用汽轮机组结构紧凑和减振降噪的问题极为重要又迫切。

发明内容

本发明为了满足舰艇总体对提高舱室利用率、降低振动噪声水平以及实现模块化建造的迫切需求，进而提出了一种一体化集成式舰艇汽轮机组。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

一种一体化集成式舰艇汽轮机组包括整体框架、外汽缸上半结构、内汽缸、转子和汽封，所述转子水平设置，内汽缸套装在转子上，内汽缸安装在整体框架上，外汽缸上半结构罩在内汽缸的上部，外汽缸上半结构、整体框架结构和汽封连接成封闭的整体。

进一步地，所述一种一体化集成式舰艇汽轮机组还包括旁路排放结构，所述旁路排放结构安装在外汽缸上半结构的上部。

进一步地，所述外汽缸上半结构的上表面设有若干小孔，若干小孔位于外汽缸上半结构与旁路排放结构对应的壳体处。

进一步地，所述整体框架上可以安装油箱、电机及泵、储能器、阀块部件等设备,在内部设有备用电机、进油管路系统、排油管路系统、抽汽管路系统和进汽管路系统。

进一步地，所述内汽缸通过中分面搭子安装在整体框架内部，通过内汽缸底部的定位销和导向键作为死点定位和轴向膨胀作用，将汽轮机组作为一体化整体。

本发明的有益效果是：

本发明优化了舰艇汽轮机组布置和功能。一体化集成式船用汽轮机组在保证其基本功能以及运行的可靠性的前提下，将汽轮机外汽缸下半与共用底座融合成为一体，实现了汽轮机组各设备的结构都集成在整体框架结构中，减小了机组的空间结构，起到了结构支撑和与外部设备接口连接等多功能融合，实现了汽轮机组体化模块化建造和安装。同时，简化了系统，缩小了体积，降低了重量，将冷凝器直接安装在整体框架下部接口处，不仅提高了汽轮机组蒸汽热量的利用率，也缩短了振动噪声传播的路径，为舰艇总体实现整体减振创造了有利条件；

在外汽缸上半结构的上部设置有旁路排放装置，在机组启停的过程中，系统的蒸汽量若大于汽轮机组的消耗量，旁路排放装置可以回收多余的蒸汽，不仅能够防止蒸汽的浪费，而且消除了船舱内的噪声；与传统的旁路排放装置设置在冷凝器上相比，这种布置方式不仅减小了冷凝器的体积，又保证了冷凝器的真空度，使整个机组运行更安全。

整体框架结构承担了汽轮机组外汽缸下半支撑功能和对排汽的导流功能，冷凝器喉部的导流和连接功能，整体舱筏的支撑和设备连接功能，通过整体框架将各主要设备紧凑连接在一起，实现了主机组各个设备的功能整合和结构融合，大幅降低了汽轮机组的尺寸重量，提高了功率密度，大幅节省舱体空间，有利于机组整体减振降噪。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种一体化集成式舰艇汽轮机组包括整体框架1、外汽缸上半结构2、内汽缸3、转子4和汽封5，所述转子4水平设置，内汽缸3套装在转子4上，内汽缸3安装在整体框架1上，外汽缸上半结构2罩在内汽缸3的上部，外汽缸上半结构2、整体框架结构1和汽封5连接成封闭的整体。

外汽缸上半结构2采用焊接结构，其内侧和外侧焊有加强筋，使结构更加的紧固；内外缸结构的形式，可有效地减小汽轮机组尺寸，缩短转子轴承跨距，提高转子临界转速，有利于机组整体减振降噪。整体框架1将外汽缸下半结构与共用底座融合为一体，整体框架1的下部安装冷凝器，汽轮机组排汽通过整体框架1内部流道，流入冷凝器，在保证中分面通流面积的前提下，减小了汽轮机组宽度和轴向长度，且有利于汽轮机组排汽畅通。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种一体化集成式舰艇汽轮机组还包括旁路排放结构6，所述旁路排放结构6安装在外汽缸上半结构2的上部。

其上部设有旁路排放装置，用于吸收系统启停和应急排放。在机组启停的过程中，系统的蒸汽量若大于汽轮机组的消耗量，旁路排放结构可以回收多余的蒸汽，不仅能够防止蒸汽的浪费，而且消除了船舱内的噪声。提高了冷凝器内部的真空度，保证机组运行安全。

其它组成及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说明本实施方式，本实施方式所述外汽缸上半结构2的上表面设有若干小孔，若干小孔位于外汽缸上半结构与旁路排放结构6对应的壳体处。

为了进一步降低旁路排放结构的噪声，在外汽缸上部与旁路排放结构对应的壳体处设有若干小孔，改变蒸汽的流通轨迹和方向，起到了部分节流的作用，使气流更加平稳，有利于降低排放噪声和优化组织流场。

其它组成以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，本实施方式所述整体框架1上安装油箱、电机及泵、储能器、阀块部件等设备。在内部设有备用电机、进油管路系统、排油管路系统、抽汽管路系统和进汽管路系统。

如此设置，不仅作为支撑结构还作为与外部设备链接结构，大大节省了外部空间，作为多功能集成化的整体框架，使结构更加合理紧凑，

其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述内汽缸3通过中分面搭子安装在整体框架1内部，通过内汽缸3底部的定位销和导向键作为死点定位和轴向膨胀作用，将汽轮机组作为一体化整体。如此设置，内汽缸3相对于整体框架既能保持定位又能自由地膨胀。

其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

工作原理：

外汽缸上半结构2的进汽口顺着通道直接流入内汽缸3中，蒸汽通过膨胀做功带动转子4转动，隔板7和转子4的交叉排列形成蒸汽通道不断地向汽轮机组末端传递，使汽轮机组的功率达到最大。本发明首次将共用底座与汽缸融合在一起，最为一体化设计，使整体框架结构具有底座和汽缸的共同作用，直接作为支撑和并与外部冷凝器、油箱、电机及泵、储能器等设备进行连接。将旁排结构放入外汽缸上半(之前都是放入冷凝器上)，这样不仅减小体积，消减舱内噪声，又不影响冷凝器内部真空，使机组更安全。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种一体化集成式舰艇汽轮机组，其特征在于：所述一种一体化集成式舰艇汽轮机组包括整体框架(1)、外汽缸上半结构(2)、内汽缸(3)、转子(4)和汽封(5)，所述转子(4)水平设置，内汽缸(3)套装在转子(4)上，内汽缸(3)安装在整体框架(1)上，外汽缸上半结构(2)罩在内汽缸(3)的上部，外汽缸上半结构(2)、整体框架结构(1)和汽封(5)连接成封闭的整体。

2.根据权利要求1所述的一种一体化集成式舰艇汽轮机组，其特征在于：所述一种一体化集成式舰艇汽轮机组还包括旁路排放结构(6)，所述旁路排放结构(6)安装在外汽缸上半结构(2)的上部。

3.根据权利要求2所述的一种一体化集成式舰艇汽轮机组，其特征在于：所述外汽缸上半结构(2)的上表面设有若干小孔，若干小孔位于外汽缸上半结构与旁路排放结构(6)对应的壳体处。

4.根据权利要求1所述的一种一体化集成式舰艇汽轮机组，其特征在于：在整体框架(1)的内部设有备用电机、进油管路系统、排油管路系统、抽汽管路系统和进汽管路系统。

5.根据权利要求1所述的一种一体化集成式舰艇汽轮机组，其特征在于：所述内汽缸(3)通过中分面搭子安装在整体框架(1)内部，通过内汽缸(3)底部的定位销和导向键作为死点定位和轴向膨胀作用，将汽轮机组作为一体化整体。

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