CN202081923U - 汽轮机模块 - Google Patents

Abstract

一种汽轮机模块，其包括低压模块(1)，低压模块(1)包括能够容纳至少一组静叶的内汽轮机罩(5)和被装备有至少一组叶片的转子(6)，以及平板(16)，内汽轮机罩(5)通过被固定到所述内汽轮机罩(5)上的至少两个托架(20)安置于平板(16)上，所述托架(20)和所述平板(16)之间的连接通过多个机械连接装置提供。根据本实用新型的汽轮机装置的主要特征是每个所述机械连接装置(23)被构造成能够防止所述内汽轮机罩(5)相对于所述平板(16)升高并且使所述内汽轮机罩(5)更容易在所述平板(16)上滑动的结构。

Description

汽轮机模块

技术领域

本实用新型的目的是一种汽轮机模块。

背景技术

汽轮机是用于将蒸汽中的热能转换为机械能从而驱动交流发电机、泵或任何其他回转机械接收器的回转机械。汽轮机通常包括高压模块，可能的中压模块，和至少一个低压模块。蒸汽发电机供给的蒸汽被传送至高压模块然后传送至中压和低压模块。从低压模块排出的蒸汽被导引至通常位于低压模块下面的冷凝器。

下面描述低压模块装置。

关于图1，其示意性示出了根据现有技术的独立结构，在该结构中，结构性工件首先支撑汽轮机其次支撑冷凝器，低压模块1包括被认为是排气箱的外罩2。因为在操作配置中低压模块1的排放侧的蒸汽压力是几十个mbar的量级，所以排气箱2和冷凝器4的外罩3一起形成被排空的空间。低压模块1在排气箱2内还包括具有可以对称或者可以不对称的两个汽流(streams)的内汽轮机罩5，内汽轮机罩5包含被装备有动叶片的转子6并且支撑低压模块1的静叶(vanes)。

关于图2，图2是根据现有技术的独立结构的排气箱2和内汽轮机罩5的分解透视图，排气箱2包括前部分7和后部分8。前部分7包括在配合面9螺栓连接在一起的下部分7A和上部分7B。后部分8也是一样，其包括在配合面10螺栓连接在一起的下部分8A和上部分8B，这两个配合面9、10是彼此连续的。排气箱2包围由中央部分11和两个排放端12、13组成的内汽轮机罩5，其中一个排放端12在前面，而另一排放端13在后面。内汽轮机罩5的中央部分11意于支撑至少一组静叶并且容纳被装备有至少一组动叶片的转子6。蒸汽通过至少一个管道14进入中央部分11。然后蒸汽被分成前汽流和后汽流。这两个汽流在内汽轮机罩5的中央部分11内膨胀，驱动转子6。然后，蒸汽被导引向前排放端12和后排放端13。轴承15被引入所述排放端12、13内以在内汽轮机罩5内支撑转子6。

排气箱2被冷凝器4支撑，同时内汽轮机罩5被经由立柱18连接到筏式基础(raft foundation)17上平板(slab)16支撑，所述筏式基础17位于地面19上。内汽轮机罩5和平板16之间的连接是通过两个托架20连接，其中一个紧固到前排放端12，而另一个紧固至所述内汽轮机罩5的后排放端13。因此，内汽轮机罩5在其安装部处(mount)与排气箱2彼此无耦合。

虽然，由于上述原因很显然地，使内汽轮机罩和排放外罩在支撑所述汽轮机壳体的安装部区域内彼此独立是有益的，但仍存在所述内汽轮机罩和平板之间的使用托架的连接必须具有某些功能的情况，因为此连接必须防止内汽轮机罩的意外升高，例如，在转子叶片过早损耗的情况下，将产生不平衡力，导致转子变得不平衡并且因此通过升高而进行抵抗，导致内汽轮机罩相对于平板升高。另外，内汽轮机罩和平板之间的这种连接必须被配置成允许所述内汽轮机罩沿平板滑动，以考虑汽轮机罩膨胀的因素。特别地，因为内汽轮机罩在其前部分固定不动，所以其具有在后部分区域内膨胀的趋势，并且为了允许此膨胀，必须允许所述汽轮机罩相对于平板滑动。

满足这两种要求的内汽轮机罩和平板之间的这种类型的连接已经在使用了，但使用单独的装置，其中一个设计成特别用于防止汽轮机罩升高，而其他的被特别设计成用于允许内汽轮机罩沿平板滑动，所述装置被彼此相邻地安装在此连接区域内。因为这多个不同的装置布置于汽轮机罩和平板相会处的连接界面区域内并且被肩并肩布置，所以这些现有的连接占用大量的空间。另外，这些单独的装置需要以一种特别的并且井然有序的几何方式相对于彼此布置，以使它们不彼此干涉并且不影响连接质量。最后，调节这些单独的装置以保证汽轮机罩和平板之间的良好连接是一个漫长的过程，因为其需要两组调节(intervention)，一个是调节防止升高的特定目的装置，另一个是调节允许滑动的特定目的装置。在根据本实用新型的汽轮机装置中使用的连接只包含一种单一类型的连接装置，每个连接装置执行两个功能，防止内汽轮机罩升高的功能和允许所述汽轮机壳体沿平板滑动的功能。因此，通过包含在根据本实用新型的汽轮机装置中的单一连接装置解决了与使用两个特殊目的的连接装置，每个专用于一个特殊功能，有关的并且在上面描述的问题。

为了清楚地阐述本实用新型的特征，应指出托架被刚性固定到内汽轮机罩上，以使所述托架和所述汽轮机罩经历实际相同的运动。因此，通过示例，托架沿平板的滑动实际上通过所述托架反映内汽轮机罩沿平板的滑动。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种克服了上述缺点的汽轮机模块。

本实用新型的目的是一种汽轮机模块，其包括能够容纳至少一组静叶的内汽轮机罩和被装备有至少一组叶片的转子，以及平板，内汽轮机罩通过被固定到所述汽轮机罩上的至少两个托架安置于平板上，所述托架和所述平板之间通过多个机械连接装置实现连接。根据本实用新型的汽轮机装置的主要特征是每个所述机械连接装置被构造成能够防止所述内汽轮机罩相对于所述平板升高并且使所述内汽轮机罩更容易在所述平板上滑动的结构。这样，连接装置是相同的，并且沿托架和平板之间的界面重复，并且位于预定的位置上。因此，它们每一个用于防止汽轮机罩在例如意外损失转子叶片的情况下意外升高，并且使得汽轮机罩更容易在平板上滑动。更清楚一点说，每个连接装置包括特定数目的部件，它们相对于彼此以一种特殊的方式布置并且一起结合到单元空间内，执行所述两个功能。

具有优势地，每个托架和平板之间的连接界面基本上是水平的，每个连接装置包括安装于所述平板上的竖直杆并且被提供有上端部止挡件，以所述杆穿过每个托架的方式将托架安置于平板上，沿分界面留出一定间隙，端部止挡件被定位于每个托架上方。特别地，这些连接装置的原理在于杆，一方面，杆作为位于托架上方的端部止挡件的支撑以防止其潜在地升高，另一方面，杆作为所述托架的定位导引件，沿水平界面留出间隙，以允许其在平板上滑动。总起来说，在根据本实用新型的汽轮机装置中使用的连接装置在竖直方向上固定内汽轮机罩，并且允许所述汽轮机罩在水平面内移动。该间隙可以被比作合理尺寸的真空空间。

优选地，每个连接装置包括控制装置，其被固定于所述平板上并且允许在控制装置上局部调整内汽轮机罩的高度，每个托架位于所述控制装置上。对于此结构，每个托架通过多个控制装置安置于平板上。每个控制装置可以被独立于彼此操作，以在内汽轮机罩通过托架设置于所述控制装置上时局部调整内汽轮机罩的高度。这些控制装置具有双重功能：它们允许内汽轮机罩相对于平板的位置在高度方向上进行调整，并且它们组成托架可以相对于平板滑动的轨迹，以允许内汽轮机罩的任何潜在膨胀。

优选地，控制装置是回转致动器，在托架被抵靠着所述控制装置安置时，所述回转致动器将在所述连接界面上被致动。这样，在托架已经被设置于所述控制装置上时，操作者可以在托架和平板之间的界面处一直拧动所述控制装置，以完成托架相对于平板的位置调整。

具有优势地，控制装置通过其与托架接触的接触表面被进行化学处理，使得托架更容易沿所述控制装置滑动。通过此配置，连接装置能够执行额外的功能：除通过利用端部止挡块防止托架升高外，并且除通过在托架和每个杆之间引入一定间隙而允许所述托架沿平板滑动外，通过充当优化的滑动轨迹，减小托架和所述控制装置之间的摩擦系数而使得所述移动更容易。

具有优势地，间隔件被围绕所述杆插入所述平板和所述端部止挡件之间，每个间隔件从所述托架的上部分突伸，并且，每个端部止挡件与每个间隔件接触，在所述托架和每个间隔件之间保留沿所述界面平面的间隙。这样，当托架直接或者通过控制装置抵靠着平板时，端部止挡件与从所述托架伸出的间隔件接触，在每个端部止挡件和托架之间产生竖直间隙。优选地，每个间隔件抵靠着每个控制装置，因此所述装置调整托架和间隔件的定位。必须在每个间隔件和托架之间沿界面平面保持间隙，以使连接装置在内汽轮机罩膨胀的情况下仍可以通过沿控制装置滑动而提供托架的移动。

优选地，每个托架具有多个孔，孔的尺寸大于间隔件的尺寸，以便每个孔围绕着每个间隔件，沿所述界面平面留出允许托架沿平板滑动的间隙。

具有优势地，每个杆被设置于拉伸预加载的状态下。这样，通过处于预加载作用下并且被固定不动的每个杆支撑的每个端部止挡件提供抵抗托架潜在升高的更大阻力，并且能够以更高的安全水平更强烈地反作用升高力。

具有优势地，托架和平板之间的连接使用接触装置，接触装置各自的位置可以被调整以增加托架和平板之间的接触面积。增加托架和平板之间的接触面积的主要益处首先是这两个元件之间的力在它们联接的地方分布更均匀，其次是这种连接刚性更好，使其能够限制，如果不消除，可能导致内汽轮机罩移动并且因此使汽轮机出现故障的寄生振动。

优选地，接触装置是固定于所述平板上并且高度可调整的楔形垫片致动器。这种类型的致动器的优势在于在托架被安置于所述平板上时可以从托架和平板之间的界面处操作致动器。

使用单一并且是多功能型的连接装置在内汽轮机罩的每个托架和平板之间提供连接的根据本实用新型的汽轮机装置具有提供了简化了维修的优势，因为现在这种维修只需要对一种类型的连接装置进行一次调节。另外，根据本实用新型的汽轮机装置具有使用连接界面在托架和平板之间进行改进的和加固的连接的优势，同时保持快速且简单的调整，因为现在只需要控制一种单一类型的连接装置，而不是象先前的汽轮机装置那样使用两种类型。从维修调整和调节操作两方面来说，这都导致大量的时间节省并且因此降低了成本。

下面关于图1至7给出根据本实用新型的汽轮机装置的一个优选实施例的具体描述。

附图说明

为了清楚地理解本实用新型，并且为了说明图示是如何定向的，轴线X是平行于转子旋转轴线的水平轴，Y是垂直于X的水平轴，并且Z为竖直轴。

-图1示意性示出了支撑涡轮交流发电机组(turbo-alternator unit)和冷凝器的支撑结构的现有技术的配置，已经在前面进行了描述；

-图2示意性示出了根据现有技术的排气箱和内汽轮机罩的分解透视图，已经在前面进行了描述；

-图3是根据本实用新型的汽轮机装置的托架和平板之间的连接界面在Y轴上的截面图；

-图4是根据本实用新型的汽轮机装置的在托架和平板之间的界面处使用的两个相同的连接装置在Y轴上的截面图；

-图5是示出了根据本实用新型的汽轮机装置的托架和平板之间的连接界面的一半的透视图；以及

-图6是示出了根据本实用新型的汽轮机装置的托架和平板之间的连接界面的所有的透视图；

具体实施方式

关于图3，其中与图1和2中的那些相同的元件具有相同的参考标记，根据本实用新型的汽轮机装置包括通过两个托架20安置在平板16上的内汽轮机罩5，其中一个托架20被紧固到前排放端12，而另一个被紧固到后排放端13上，前和后的概念是相对于轴线X来说的。这些托架20可以被比作水平板并且从内汽轮机罩5在两个排放端12、13向外突伸，这两个托架20是相同并且在相同高度上彼此对正。平板16具有两个托架20靠于其上的平坦上表面21。

在说明书的剩余部分中，为了简化阅读，只考虑了一个托架20，但应理解，该描述对第二托架20也适用。同样地，描述只聚焦在一个连接装置上，即使存在若干个这些连接装置，因为它们是相同的，因此描述对所有连接装置都适用。

托架20和平板16限定出包括一连串八个相同的连接装置23的水平连接界面22，每个连接装置23能够执行两个功能，一个是防止托架20在不希望的意外情况作用下，例如从转子6上损失叶片，离开平板16而升高，另一个是允许托架20沿平板16滑动，以吸收内汽轮机罩5膨胀的结果。连接装置23包括在其两端25、26被加工有螺纹的刚性杆24，下端25被螺纹旋入平板16内。换句话说，杆24被不可移动地固定到平板16中。

关于图4，连接装置23还包括回转致动器27、间隔件28、螺母29和止推垫圈30。回转致动器27可以被比作具有内部中央通道的圆柱形构件并且通过额外的水平构件31安置在平板16上，水平构件31通过一组垫片32而固定到所述平板16上。此额外的构件31包括穿通的位置，每个穿通的位置被设计成安置回转致动器27。回转致动器27具有平坦的和环形的上表面33并且可以通过控制杆致动，控制杆是水平的并且可以在水平面内旋转。间隔件28由具有内部中央通道的空心圆柱形构件组成，并且位于回转致动器27的上表面33上，以使所述致动器27和间隔件28的内部通道在竖直方向上彼此很好地连续。杆24从平板16伸出并且穿过附连构件31的穿通位置，然后进入回转致动器27的内部通道，最后通过间隔件28的内部通道。杆24的上端26突出间隔件28上方。垫圈30和螺母29绕杆24的螺纹上端26滑移，拧紧螺母29趋于朝向间隔件28推动垫圈30。穿过托架20的是八个圆柱形并且彼此排成一排的相同的孔，这些孔的位置与从平板16伸出的八个杆24的位置对应。托架20被定位于平板16上以使其靠在回转致动器27的平坦上表面33上，杆24和间隔件28在每个孔的区域内围绕穿过其的所述杆24放置。间隔件28位于回转致动器27的平坦上表面33上，被定位于托架20中的孔内，间隔件的长度，沿其旋转轴线的长度，大于所述托架20的厚度。因此，当间隔件28位于控制装置上时，间隔件28的上端突出到托架20上方。孔的直径大于间隔件28的外径，因此在所述间隔件28和限定孔的壁之间留出空间35，此空间35沿界面22水平延伸。为了限制回转致动器27的平坦上表面33面向托架20的摩擦系数，对其进行化学处理。一旦托架20被正确定位于平板16上，每个杆24在沿其竖直纵向轴线的拉伸载荷作用下伸长，对其进行预加载，然后拧紧螺母29以抵靠着间隔件28驱动垫圈30。所述间隔件28从托架20突伸，在托架20的上表面36和每个间隔件28的上端之间留出竖直间隙。在机械拉力的作用下放置每个杆24增强了由垫圈30形成的极限挡块抵挡内汽轮机罩5的不必要上升的能力。

关于图5，托架20和平板16之间的连接界面22通过接触装置38加固了，接触装置38与连接装置23排成一排并且意于增加平板16和托架20之间的接触面积。这些接触装置由可以单独调节的楔形垫片致动器38构成。垫片可以向上或向下移动。这些楔形垫片致动器38被插入连接装置23之间。托架20和平板16之间接触面积的增加是有益的并且是特别理想的，因为，一方面，其提供力在所述托架20和所述平板16之间沿界面22的更好分布并因此改进这两个元件16、20的相对滑动，并且，另一方面，其使得这两个元件16、20之间的连接刚性更好一些，使得可能引起内汽轮机罩5移动并且因此使汽轮机出现故障的不希望的振动可以被吸收。

关于图6，托架20和平板16之间的连接包括连接装置23和围绕这些连接装置23分布的接触装置38，连接装置23被成对布置，每一对由两个邻近的连接装置23组成。对于图6中示出的结构，托架20具有中央突出部40，两侧与从所述突出部40向后设置的两个侧翼41连接。连接装置23被成对地安装在所述翼41的区域内，突出部40只提供有接触装置38。这两个翼41中每一个包括两对连接装置23，它们被排成一排的接触装置38彼此分隔开，这两对中的每一对在外面也被接触装置38限定。转子6搁靠在座板42上，座板42被上升到托架20和平板16之间的界面22上方。

为了恢复其所包含的各个部件的功能和它们的使用顺序，将内汽轮机罩5安装在平板16上的方法遵循下述步骤：

-将连接装置23和杆24安装到平板16内，

-将内汽轮机罩5放置于平板16上，以使安装到所述平板16内的杆24在为该目的设置的位置处穿过两个托架20，每个托架20靠在回转致动器27和接触装置38上，

-拧动回转致动器27，以局部调整托架20的正确定位，

-然后，将间隔件28放置于回转致动器27上，

-拧动楔形垫片致动器38，以保证载荷在所有回转致动器27和所有楔形垫片致动器38上均匀分布，

-在拉伸应力作用下伸长杆24而放置它们并且然后将它们置于该条件下，

-然后拧紧螺母29，以使垫圈30向下抵靠着间隔件28运动。

Claims (10)

1.一种汽轮机模块(1)，包括能够容纳至少一组静叶的内汽轮机罩(5)和被装备有至少一组叶片的转子(6)，以及平板(16)，所述内汽轮机罩(5)通过被紧固在所述内汽轮机罩(5)上的至少两个托架(20)安置于平板(16)上，所述托架(20)和所述平板(16)之间通过多个机械连接装置实现连接，其特征在于，每个所述机械连接装置(23)被构造成能够防止所述内汽轮机罩(5)相对于所述平板(16)升高并且使所述内汽轮机罩(5)更容易在所述平板(16)上滑动的结构。

2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，每个托架(20)和平板(16)之间的连接界面(22)基本上是水平的，每个连接装置(23)包括安装到所述平板(16)上的竖直杆(24)并且被提供有上端部止挡件(30)，以使所述杆(24)穿过每个托架(20)的方式将所述托架(20)安置于平板(16)上，沿所述连接界面(22)留出一定间隙，所述端部止挡件(30)被定位于每个托架(20)上方。

3.根据权利要求2所述的模块，其特征在于，每个连接装置(23)包括控制装置(27)，其被固定到所述平板(16)上并且允许在所述控制装置(27)上局部调整所述内汽轮机罩(5)的高度，每个托架(20)搁靠在所述控制装置(27)上。

4.根据权利要求3所述的模块，其特征在于，所述控制装置是回转致动器(27)，在所述托架(20)被抵靠着所述控制装置(27)安置时，所述回转致动器(27)可以在所述连接界面(22)处被致动。

5.根据权利要求3或4所述的模块，其特征在于，所述控制装置(27)通过其与所述托架(20)接触的接触表面(33)被进行化学处理，以使所述托架(20)更容易沿所述控制装置(27)滑动。 

6.根据权利要求2至4中任一所述的模块，其特征在于，间隔件(28)被围绕所述杆(24)插入所述平板(16)和所述端部止挡件(30)之间，每个间隔件(28)从所述托架(20)的上部分(32)伸出，并且其中，每个端部止挡件(30)与每个间隔件(28)接触，在所述托架(20)和每个间隔件(28)之间保留沿所述连接界面的间隙。

7.根据权利要求6所述的模块，其特征在于，每个托架(20)具有多个孔，所述孔的尺寸大于所述间隔件(28)的尺寸，以便每个孔围绕着每个间隔件(28)，沿所述连接界面(22)留出允许所述托架(20)沿所述平板(16)滑动的间隙。

8.根据权利要求2至4中任一所述的模块，其特征在于，每个杆(24)被设置于拉伸预加载的状态下。

9.根据权利要求1至4中任一所述的模块，其特征在于，所述托架(20)和所述平板(16)之间的连接使用接触装置(38)，所述接触装置(38)的单独位置可以被调整，以增加所述托架(20)和所述平板(16)之间的接触面积。

10.根据权利要求9所述的模块，其特征在于，所述接触装置是被固定到所述平板(16)上并且高度可调整的楔形垫片致动器(38)。 

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