CN114738162A - 一种轴流转桨式水轮机工作密封结构 - Google Patents

一种轴流转桨式水轮机工作密封结构 Download PDF

Info

Publication number
CN114738162A
CN114738162A CN202210452298.4A CN202210452298A CN114738162A CN 114738162 A CN114738162 A CN 114738162A CN 202210452298 A CN202210452298 A CN 202210452298A CN 114738162 A CN114738162 A CN 114738162A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flat plate
sealing
lower flat
supporting plate
axial flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210452298.4A
Other languages
English (en)
Inventor
吴江
吴涛
王元元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Yangtze Power Co Ltd
Original Assignee
China Yangtze Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Yangtze Power Co Ltd filed Critical China Yangtze Power Co Ltd
Priority to CN202210452298.4A priority Critical patent/CN114738162A/zh
Publication of CN114738162A publication Critical patent/CN114738162A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/006—Sealing arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

本发明涉及水力发电技术领域，具体涉及一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，它包括向密封空腔内提供密封压力的密封水箱，密封空腔内设置包括沿主轴轴向布置的上密封机构和下密封机构，下密封机构包括下平板和下抗磨环，还包括压覆在所述下平板上的下托板。本发明中在水轮机组工作密封结构中增设下托板，改善了工作密封在水轮机组运行过程中的压力波动，提高了水轮机组运行的稳定性和安全性，并且水轮机组的检修频率得到下降，提高了水电站运行发电的经济效益；避免了下平板在运行过程中由于外部压力波动引起的下平板外边缘翘起，使下平板在运行过程中始终保持面摩擦，避免局部摩擦，从而降低下平板的受磨损速率，延长了下平板的使用寿命。

Description

一种轴流转桨式水轮机工作密封结构
技术领域
本发明涉及水力发电技术领域，尤其涉及一种轴流转桨式水轮机工作密封结构。
背景技术
轴流转浆式水轮机的工作密封为双层平板式密封结构，其主要构成部件为上平板、下平板、密封水箱及压力水管等附属部件。参阅附图1，水轮机组工作密封的原理，是通过压力水管向密封水箱内注入清洁压力水，上平板在压力水的作用下向上顶起，贴紧上抗磨环，下平板在压力水的作用下向下贴紧下抗磨环，上、下平板和对应的抗磨环分别形成两道密封面，在这两道密封面的共同作用下来阻止浑浊的江水通过转动部件和固定部件之间的间隙大量涌入顶盖而对机组形成破坏，其中上抗磨环和下平板为转动部件。
该密封结构是保证水轮机组安全运行的重要部件，但该结构在运行过程中易出现工作密封压力波动大的缺陷，存在该问题的原因主要是下密封平板被严重磨损。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，包括向密封空腔内提供密封压力的密封水箱，所述密封空腔内设置包括沿主轴轴向布置的上密封机构和下密封机构，所述下密封机构包括下平板和下抗磨环，还包括压覆在所述下平板上的下托板。
优选的方案中，所述下托板与所述下平板通过螺栓紧固连接。
优选的方案中，所述上密封机构包括上平板和上抗磨环。
优选的方案中，所述下托板靠近外缘处开设贯穿的透压孔，所述透压孔用于使密封腔内的压力水进入并对下平板提供水压力。
优选的方案中，所述下托板由环氧树脂材料制成。
本发明还提供一种改善轴流转桨式水轮机工作密封压力波动的方法，在下平板上增设压覆下平板的下托板，并用螺栓紧固连接下平板和下托板。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1.本发明中通过在水轮机组工作密封结构中增设下托板，有效改善工作密封在水轮机组运行过程中的压力波动，提高了水轮机组运行的稳定性和安全性。
2.本发明增设下托板后，水轮机组的检修频率得到下降，提高了水电站运行发电的经济效益。
3.本发明通过增设下托板，避免了下平板在运行过程中由于外部压力波动引起的下平板外边缘翘起，使下平板在运行过程中始终保持面摩擦，避免局部摩擦，从而降低下平板的受磨损速率，延长了下平板的使用寿命。
附图说明
图1为本发明中工作密封原理结构示意图。
图2为水轮机出厂设计示意图。
图3为本发明中下密封机构的放大结构示意图。
图4为本发明中下托板的结构示意图。
上述附图中：10、密封空腔；11、密封水箱；12、上密封机构；13、下密封机构；14、下平板；15、下抗磨环；16、下托板；17、上平板；18、上抗磨环；19、透水孔；20、下压板。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
葛洲坝电站的水轮机为轴流转浆式结构，出厂设计图参阅附图2，长期以来水电站运行过程中，预警系统显示出水轮机工作密封压力波动，由于工作密封压力波动可能的导致因素包括压力水管道系统故障，工作密封机械结构设计缺陷，以及水轮机维修后再安装误差等多种因素，针对该故障多次停机检修，由于密封空腔内上平板和下平板间隙均合格，均未能准确确定故障引起的原因，因此未能有效克服工作密封压力波动的问题。
为防止出现“非停”，即非计划停机，排除水电站安全隐患，保障稳定高效运行，对其中一台机组停机运两个月，经过对水轮机全面拆解，发现压力波动的主要原因是长时间运行后，下平板出现磨损，下平板处于磨损状态下工作时，外部水压力使得下平板的外边缘出现向上翘起，从而外部浑浊的江水向密封腔内涌入，随着外部江水的压力变化，下平板的外边缘波动性的向上翘起，密封腔内的密封压力表现出波动。
作为本发明的一种优选实施例，参阅附图1和附图2，本实施例提供一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，包括向密封空腔10内提供密封压力的密封水箱11，所述密封空腔10内设置包括沿主轴轴向布置的上密封机构12和下密封机构13，所述下密封机构13包括下平板14和下抗磨环15，还包括压覆在所述下平板14上的下托板16；所述下托板16与所述下平板14通过螺栓紧固连接，下托板16由下压板20压紧到下平板14上；所述上密封机构12包括上平板17和上抗磨环18。
水轮机工作密封压力出现波动后，处理该缺陷时需要机组停机、落门、排水及工作密封结构分解，处理过程不但费时、费力，而且影响机组保电。本实施例通过增设下托板16，使得下托板16对下平板14进一步压紧，避免下平板14在外部压力波动时向上翘起，使下平板14与下抗磨环15之间产生面摩擦，避免出现局部摩擦，进而防止外部压力波动对下平板14的破坏，保证了下密封机构13密封的稳定性，避免密封腔内的压力波动，并且能够延长下平板14的使用寿命，降低了水轮机组故障检修频率，提高了发电站的经济效益。
作为本发明的另一种优选实施例，参阅附图3，本实施例提供一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，下托板14由环氧树脂材料制成，下托板14厚度为3mm，并在下托板14靠近外缘处开设贯穿的透压孔19，透压孔19用于使密封腔10内的压力水进入并对下平板14提供水压力。加工时，每个下托板垫环均匀分成6片，以方便转运与安装，边角去毛刺。
本实施例中，在下托板14的外缘处开设开设一圈24个贯穿的Φ16mm透水孔19，使密封腔10内的压力水进入到透水孔19中，对下平板14提供水压力，以保证下平板14周向上均布水压，从而起到密封作用。
本发明通过增设下托板16，并用螺栓紧固连接下平板14和下托板16，能有效改善轴流转桨式水轮机工作密封存在的压力波动，提高水轮机组运行的稳定性和安全性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，包括向密封空腔内提供密封压力的密封水箱，所述密封空腔内设置包括沿主轴轴向布置的上密封机构和下密封机构，其特征是：所述下密封机构包括下平板和下抗磨环，还包括压覆在所述下平板上的下托板。
2.根据权利要求1所述的一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，其特征是：所述下托板与所述下平板通过螺栓紧固连接。
3.根据权利要求1所述的一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，其特征是：所述上密封机构包括上平板和上抗磨环。
4.根据权利要求2所述的一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，其特征是：所述下托板靠近外缘处开设贯穿的透压孔，所述透压孔用于使密封腔内的压力水进入并对下平板提供水压力。
5.根据权利要求2所述的一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，其特征是：所述下托板由环氧树脂材料制成。
6.改善轴流转桨式水轮机工作密封压力波动的方法，其特征是：在下平板上增设压覆下平板的下托板，并用螺栓紧固连接下平板和下托板。
CN202210452298.4A 2022-04-27 2022-04-27 一种轴流转桨式水轮机工作密封结构 Pending CN114738162A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210452298.4A CN114738162A (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种轴流转桨式水轮机工作密封结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210452298.4A CN114738162A (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种轴流转桨式水轮机工作密封结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114738162A true CN114738162A (zh) 2022-07-12

Family

ID=82284129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210452298.4A Pending CN114738162A (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种轴流转桨式水轮机工作密封结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114738162A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2174596Y (zh) * 1993-09-07 1994-08-17 钟文才 水轮机新型橡胶平板密封结构
JP2008057419A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Hitachi Ltd 水力機械の軸封装置
CN201062566Y (zh) * 2007-06-26 2008-05-21 高天德 水轮机主轴密封装置
CN201090355Y (zh) * 2007-09-27 2008-07-23 天津市天发重型水电设备制造有限公司 卧式水轮机组主轴密封装置
CN201297228Y (zh) * 2008-11-20 2009-08-26 天津市天发重型水电设备制造有限公司 一种贯流机组主轴的密封装置
CN102003325A (zh) * 2010-12-15 2011-04-06 兰州兰电电机有限公司 水轮机主轴工作密封装置
DE102010044427A1 (de) * 2010-09-04 2012-03-08 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Wellendichtung
CN203115098U (zh) * 2013-03-07 2013-08-07 重庆云河水电股份有限公司 用于水轮机主轴的组合密封结构
CN203453469U (zh) * 2013-07-09 2014-02-26 重庆大唐国际武隆水电开发有限公司 水轮机主轴密封结构
CN104612885A (zh) * 2014-12-02 2015-05-13 重庆正松科技服务有限公司 一种用于水轮机主轴密封的装置
CN204344360U (zh) * 2014-12-02 2015-05-20 重庆正松科技服务有限公司 水轮机主轴密封装置
CN112160860A (zh) * 2020-10-23 2021-01-01 国电四川电力股份有限公司南桠河发电厂 立轴混流式水轮机顶盖主轴密封漏水抑制装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2174596Y (zh) * 1993-09-07 1994-08-17 钟文才 水轮机新型橡胶平板密封结构
JP2008057419A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Hitachi Ltd 水力機械の軸封装置
CN201062566Y (zh) * 2007-06-26 2008-05-21 高天德 水轮机主轴密封装置
CN201090355Y (zh) * 2007-09-27 2008-07-23 天津市天发重型水电设备制造有限公司 卧式水轮机组主轴密封装置
CN201297228Y (zh) * 2008-11-20 2009-08-26 天津市天发重型水电设备制造有限公司 一种贯流机组主轴的密封装置
DE102010044427A1 (de) * 2010-09-04 2012-03-08 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Wellendichtung
CN102003325A (zh) * 2010-12-15 2011-04-06 兰州兰电电机有限公司 水轮机主轴工作密封装置
CN203115098U (zh) * 2013-03-07 2013-08-07 重庆云河水电股份有限公司 用于水轮机主轴的组合密封结构
CN203453469U (zh) * 2013-07-09 2014-02-26 重庆大唐国际武隆水电开发有限公司 水轮机主轴密封结构
CN104612885A (zh) * 2014-12-02 2015-05-13 重庆正松科技服务有限公司 一种用于水轮机主轴密封的装置
CN204344360U (zh) * 2014-12-02 2015-05-20 重庆正松科技服务有限公司 水轮机主轴密封装置
CN112160860A (zh) * 2020-10-23 2021-01-01 国电四川电力股份有限公司南桠河发电厂 立轴混流式水轮机顶盖主轴密封漏水抑制装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴江;段利英;宾斌;廖一衡;谭韬宇;: "水轮机工作密封压力波动缺陷处理", 水电自动化与大坝监测 *
段利英,吴江,王元元: "轴流转桨式水轮机工作密封下密封平板偏磨的改进", 润滑与密封 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102003325B (zh) 水轮机主轴工作密封装置
CN114738162A (zh) 一种轴流转桨式水轮机工作密封结构
CN206290358U (zh) 用于水轮机导水密封结构的钢塑复合抗磨板
CN213064613U (zh) 一种填料式与随动式组合的水轮发电机工作密封装置
CN210622966U (zh) 一种控制环抗磨装置
CN112160860A (zh) 立轴混流式水轮机顶盖主轴密封漏水抑制装置
CN114352724A (zh) 一种浆料生产设备盘磨机主轴用密封装置
CN207437263U (zh) 一种径向自补偿式密封
CN207349009U (zh) 一种卧轴混流式水轮机发电机组主轴密封件
CN206168553U (zh) 一种复合式阻流装置
CN219035106U (zh) 离心泵密封装置
CN217056323U (zh) 一种水轮机主轴密封结构
CN220540301U (zh) 一种适用于灯泡贯流式水轮发电机组主轴的密封结构
CN220769613U (zh) 一种水泵水轮机导叶中轴套密封结构
CN214534552U (zh) 一种新型侧密封装置旋转密封阀
CN214944681U (zh) 水压端面密封结构
CN213116529U (zh) 一种水轮机
CN220302739U (zh) 浆池搅拌器双重密封装置
CN217762069U (zh) 一种新型螺旋活塞式主轴密封
CN216198599U (zh) 用于混流式水轮机主轴的密封结构
CN204127325U (zh) 一种多泥砂贯流水轮发电机组适用的主轴密封结构
CN212509181U (zh) 大型转轴耐磨修复结构
CN216759758U (zh) 导叶轴承座拔除专用工具
CN107842455A (zh) 一种径向自补偿式密封
CN203202217U (zh) 脱硫湿磨机入口密封装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220712