CN1239178A - 用于抽汽式涡轮机的收缩环 - Google Patents

Abstract

一种蒸汽涡轮机，它被分成顶部和底部的内壳以及外壳包围，并具有一个从蒸汽涡轮机的叶片间通道穿过内壳的抽气缝隙。内壳具有一个收缩环，其连接内壳的下部分和上部分，并在抽汽缝隙上方构成了一个环形腔，用来收集蒸汽和把蒸汽继续导入管接头里。收缩环在其中心具有一个空腔，在这个空腔两侧具有与内壳的外表面相匹配的平面。收缩环的空腔与内壳的外表面一起构成了封闭和密封的环形腔，收缩环的特点是部件少，制造和安装时间短。

Description

用于抽汽式涡轮机的收缩环

本发明涉及具有由下部分和上部分组成的一个内壳和一个外壳的、作为单机的高压或者中压涡轮机或者组合式高压－中压涡轮机，特别是内壳各部分借助于收缩环连接以及将蒸汽从涡轮机排导到通向位于涡轮机外面的装置的管道里的抽汽。

其内壳下部分和上部分借助于收缩环技术连接在一起的涡轮机是公知的。这项技术在较高压力的涡轮机中使用证明是成功的，特别是具有成本效益。这些收缩环在那些其(叶片间通道)锥形角较小的涡轮机中、也就是在高压涡轮机、中压涡轮机或者安装在一个共同壳体里的组合高压－中压涡轮机中使用。(与较高压力涡轮机相反，在低压涡轮机中适合使用法兰连接或者螺纹连接。)

通常以有规律的间距配置多个这样的收缩环。在这里所说明的发明特别涉及在涡轮机抽汽区域内的收缩环技术。

为了支持给水预热器或者锅炉之类的装置运行，涡轮机的蒸汽被抽出并且通过一个管道从涡轮机壳体排到所说的装置中。为此，在涡轮机叶片间通道的外轮廓上设置一个抽汽缝隙，该缝隙穿过内壳通到内壳和外壳之间的腔里。蒸汽从涡轮机叶片间通道流过抽汽缝隙并且收集在密封的环形腔里，该环形腔在抽汽缝隙上方以套管的形式由铸造的抽汽环形成在内壳外表面上，该抽汽环密封地固定到内壳上。在抽汽环上安装了一个管连接件，该管连接件穿过外壳向外，并连接到一个通到给水预热器、锅炉或者其它加热设备的管道。

收缩环和抽汽环分别用多个销钉和螺丝固定到内壳上，以使这些环不能在壳体上移动。

现有技术存在的缺点是，为了抽汽和借助于收缩环在抽汽区域连接内壳，需要许多单个制造和安装的部件和小零件。特别是制造铸造的抽汽环需要多个生产步骤。最后，所需的多个部件和小零件，意味着较长的制造和安装时间，由此导致了较高的费用。

因此，鉴于上述缺点，本发明的目的是：在高压或者中压涡轮机的抽汽区域创造一个用于连接涡轮机内壳上部分和下部分和收集蒸汽的装置，这种装置需要的部件数量减少，其制造和安装尽非常简单并从而具有成本效益。

根据本发明的蒸汽涡轮机可以达到这一目的，该蒸汽涡轮机在抽汽区域内具有一个收缩环，收缩环配置在涡轮机抽汽缝隙上方，并且在抽汽缝隙部位具有一个朝向内壳的半开空腔，该半开空腔同内壳外表面一起构成一个环形腔，在这个环形腔里可收集流过抽汽缝隙的蒸汽。在空腔的两侧收缩环匀滑构成，这样，收缩环的轮廓与内壳的轮廓相匹配。因此，该收缩环将收缩环和抽汽环的功能组合在唯一的零件中，在这里称之为组合式收缩环－抽汽环。另外，收缩环具有一个用于安装抽汽连接件的孔，该抽汽连接件密封地穿过外壳通到一个管道里。

根据本发明的组合式收缩环的优点在于，它由具有连接涡轮机壳体部分以及形成涡轮机蒸汽收集室两个功能的单一部件组成。代替在开头说明的现有技术中提到的多个零件，在这里，只需制造和安装用于这两个功能的单一零件。

根据本发明的组合式收缩环－抽汽环借助于锻压套以一道工序制成。因为只需制造一个大的零件而不是多个零件，所以制造时间显著缩短。特别地，需要多道高成本工序的铸件不再是必须的。同样，因为只需安装一个零件而不是多个零件，安装时间也减少了。最后，用于轴向固定之类的小零件的数量也大大减少了，这进一步节省了安装时间。

参照下面结合附图的详细说明，可以对本发明有更全面的了解，从而更好地理解本发明的各项优点。

图1示出了根据现有技术的具有收缩环和抽汽环的一个涡轮机，

图2示出了根据本发明的具有组合式收缩环－抽汽环的一个涡轮机，

图3示出了根据本发明的组合式收缩环－抽汽环。

在各图中，相同或对应的部分使用相同的标号。图1示出了装有现有技术的收缩环和抽汽环的蒸汽涡轮机1，它具有一个轴2和一个叶片间通道3，装有涡轮叶片4和导向叶片5。蒸汽涡轮机1被一个内壳6和一个外壳7包围。蒸汽涡轮机在叶片间通道3的外轮廓上具有一个抽汽缝隙8，缝隙8环绕360°穿过内壳6进入内壳6和外壳7之间的空腔。内壳6沿着抽汽缝隙8被分配在圆周上的多个筋条9连接在一起，筋条9在图1中用虚线示出。在内壳6的外表面上，在抽汽缝隙8的位置配置了一个套管形式的浇铸抽汽环11。在抽汽缝隙8的上方由抽汽环11和内壳6形成了一个封闭、密封的环形腔10。抽汽环11被固定环12固定在内壳6上。此外，在抽汽环11上安装了一个没有示出的管连接件，该管连接件穿过外壳7通向外部。蒸汽从蒸汽涡轮机叶片间通道3穿过抽汽缝隙8收集在环形腔10里并且从那里通过一个管道到达给水预热器、锅炉或者其他加热设备。

此外，内壳6通过多个收缩环14连接。这些收缩环14以及抽汽环11各自通过弹簧销13与内壳6连接，它们可阻止这些环在壳体上扭转。

图2示出了类似于图1说明的、但是装有根据本发明的组合式收缩环－抽汽环的蒸汽涡轮机1。组合式收缩环/抽汽环20由单一的锻造零件组成。在侧部21上，该收缩环20在其内侧匀滑构成并与内壳6的外表面相匹配，这样，收缩环20在收缩时密封地与内壳6接合。组合式收缩环/抽汽环20在朝向内壳6的一侧的中部具有一个半开的空腔。在安装时，收缩环20移动到涡轮机内壳6上方并且这样配置，使空腔位于抽汽缝隙8上方。在这种情况下，空腔同内壳6的外表面一起在抽汽缝隙8的上方构成了一个自由环形腔10。在抽取蒸汽时，蒸汽流过抽汽缝隙8并收集和分布在环形腔10里。在所述实施例中，空腔10具有一个圆形横断面。在这里也可设想其他的横断面，例如，多边形横断面。但是，考虑到气体流过环形腔到达通向涡轮机外部的管道，圆形横断面是比较有利的。

在所述实施例中，收缩环20的外侧轮廓具有一个拱顶23，该拱顶23构成了一种从组合式收缩环一侧21到另一侧21的桥接。由于该拱顶23，收缩环具有柔韧性，这在内壳6热膨胀时是有利的。也可设想组合式收缩环/抽汽环平直构成的外轮廓，从制造技术方面来看，这样比较简单。相比较而言，拱顶23的制造比较复杂。

在热装配后，组合式收缩环/抽汽环20通过多个固定件、例如止动螺钉25或者销子，固定在内壳6上，这样可避免收缩环20轴向移动并使环形腔的位置保持在抽汽缝隙上方。由此同时可避免收缩环20在内壳6上扭转。这些固定件是收缩环20仅需的小零件。省却了在现有技术中所述的用于各个收缩环的固定环和固定件。

图3为组合式收缩环/抽汽环20的另一视图。在图中示出了：在收缩环20中心的拱顶23、在收缩环20内侧的空腔和组合环匀滑的侧部21，在拱顶23的底部设置了一个孔22，该孔用来安装把蒸汽导出外壳体的抽汽连接件。

在这里，孔22是这样设置的：抽汽连接件24可以垂直配置。垂直配置可以简化抽汽连接件24向外壳体上的安装。孔22优选位于组合式收缩环/抽汽环20的底部，这样，在必要时可以排出落下的冷凝水。然而也可以设想孔在组合环20的顶部。在图3中，抽汽连接件稍微偏离组合环的最底部安装。比较合适的是这样设置抽汽连接件：尽可能便于气体从环形腔10到抽汽连接件里的流动。为此，不仅抽汽连接件的直径至少与环形腔的宽度相同，而且抽汽连接件的端部也与环形腔的轮廓相匹配，不使抽汽连接件的边缘伸入环形腔。在抽汽连接件和外壳外表面之间的接合部位上，抽汽连接件同外壳密封地焊接在一起。也可以选择螺钉连接或者夹紧连接实现这个连接。

显然，参照上述说明，可对本发明做出多种改进或改良，因此，本发明在所附权利要求的范围内实施，而不限于以上的具体说明。

                    参考符号明细表1 蒸汽涡轮机                      8  抽汽缝隙2 轴                              9  筋条3 叶片间流道                      10 环形腔4 涡轮叶片                        11 铸造的实心环5 导向叶片                        12 固定环6 内壳                            13 弹簧销7 外壳                            14 收缩环20 组合式收缩环－抽汽环21 组合式收缩环－抽汽环的一侧22 孔23 拱顶24 抽汽连接件25 止动螺钉

Claims (6)

1.一种蒸汽涡轮机(1)，特别是一种高压或者中压涡轮机，具有一个外壳(7)和一个沿着分界面分成下部分和上部分的内壳(6)，内壳借助于多个收缩环连接在一起，并且具有一个轴(2)和一个叶片间通道(3)以及一个抽汽缝隙(8)，该缝隙从叶片间通道(3)穿过内壳(6)，蒸汽穿过缝隙到达收集腔并从那里通过抽汽连接件(24)从蒸汽涡轮机(1)流出，其特征在于，

内壳(6)在抽汽区域具有一个收缩环(20)，收缩环与内壳接合并且收缩环在其里面的、朝向内壳(6)侧的中心具有一个半开的空腔，收缩环(20)在空腔两侧的内侧具有匀滑表面，并且在那里与内壳(6)的轮廓相匹配，收缩环(20)这样安装在内壳(6)上，使空腔位于抽汽缝隙(8)上方并且在那里使收缩环(20)与内壳(6)外侧一起构成了一个封闭并密封的环形腔(10)，从叶片间通道(3)流过抽汽缝隙(8)的蒸汽收集在环形腔(10)里并从那里到达抽汽连接件(24)。

2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机(1)，其特征在于，

位于收缩环(20)中部的空腔横断面呈圆形或者多边形。

3.根据权利要求1或者2所述的蒸汽涡轮机(1)，其特征在于，

收缩环(20)的外轮廓在空腔上方中部具有一个拱顶(23)。

4.根据权利要求3所述的蒸汽涡轮机(1)，其特征在于，

收缩环(20)通过一个或者多个止动螺钉固定在内壳(6)上，防止其在内壳(6)上扭转和轴向移动。

5.根据权利要求4所述的蒸汽涡轮机(1)，其特征在于，

抽汽连接件(24)通过焊接、螺钉连接或者夹紧连接密封地固定到收缩环(20)上。

6.根据权利要求5所述的蒸汽涡轮机(1)，其特征在于，

收缩环(20)通过一道安装工序安装到内壳(6)上。

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