CN206571534U - 一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封 - Google Patents
一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封 Download PDFInfo
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Abstract
一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封有一个断面为“S”形状的尾筒本体；尾筒本体的内侧环面上设置有装配槽，装配槽内匹配安装有刷条；刷条由刷丝束与保护板连接组成；刷丝束安装在保护板中间，保护板呈左右对称形状，保护板的弧度与尾筒本体在圆周方向上弧度一致；刷丝束的排列方向与尾筒本体在径向方向呈一定角度，该角度在30～60度之间；保护板的一端安装在装配槽中；刷条的一侧刷丝束紧贴在尾筒本体的内侧环面上；本实用新型不仅能够有效的密封燃气轮机尾筒出口部分的高温气体，便于检修更换，而且本实用新型结构简单，加工便捷，质量易于控制，成品率高，既起到了节能降耗的目的，又能延长尾筒密封件的使用寿命，降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于密封设备技术领域，具体涉及一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封。
背景技术
工业燃气轮机运行过程中，燃气在燃烧器中燃烧后，通过尾筒，在进入透平静叶前，需要特殊的密封结构防止高温气体泄漏；而尾筒刷子气封，既要能承受高温燃气的氧化腐蚀，又能在因热应力而变形的组件之间保持较好的密封，其主要依赖于高性能刷丝的弹性及高效的阻尼效应，以及密封结构设计上的合理性，满足机组的密封要求。
尾筒刷子气封，由耐高温的尾筒本体材料、刷条构成，与燃气轮机出口的密封工作面形成接触，刷条是由致密而富有弹性的高温钴基合金丝按照一定方向，紧密排列后组成的密封层，高温气体经过刷丝时产生扰流，因刷丝纤细而致密，气体经过刷丝束时，由于流体的粘性，会沿着刷丝表面的运动，由于刷丝密集，数量众多，因而气流在刷丝束中的流动阻力增大，且方向无规则，因而泄漏量大幅降低；同时刷丝在高温下具有较好弹性，能弥补因热应力或振动产生的间隙，始终保持接触密封，起到了良好的密封效果。
传统工业燃气轮机用刷子气封为整体式结构，且结构复杂，一旦中间工序出错会导致整体报废，损失较大；且燃气轮机的刷子气封属于易损件，需要定期更换，而一般尾筒刷子汽封的尾筒本体损坏可能性较小，传统的燃气轮机刷子汽封为整体式，一旦某个部位损坏均需要整体更换，浪费成本较大。
发明内容
为了解决传统的工业燃气轮机用刷子气封结构复杂，易损坏且更换成本大等问题，本发明中提供一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封及其制造方法；该一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封，能够对燃气轮尾筒处的高温气体进行有效密封，减少高温气体泄漏，同时简化了密封件的结构，降低了更换成本，提高了部件的综合使用寿命；此外，本发明能有效的密封燃气轮机尾筒出口部分的高温气体，同时便于检修更换；本发明由刷条、尾筒本体组成，通过合理的材料选择及加工工艺，较好的控制了高温燃气等恶劣因素导致的密封失效问题；高性能的材料可以承受燃机高温气体的氧化及腐蚀。
本发明解决其技术问题所使用的技术方案是：一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封，包括：刷条，尾筒本体，装配槽，刷丝束，保护板；一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封有一个断面为“S”形状的尾筒本体；尾筒本体的内侧环面上设置有装配槽，装配槽内匹配安装有刷条；刷条由刷丝束与保护板连接组成；刷丝束安装在保护板中间，保护板呈左右对称形状，保护板的弧度与尾筒本体在圆周方向上弧度一致；刷丝束的排列方向与尾筒本体2在径向方向呈一定角度，该角度在30～60度之间；保护板的一端安装在装配槽中；刷条的一侧刷丝束紧贴在尾筒本体的内侧环面上。
所述刷条是由前后保护板与刷丝束通过模板夹固定，之后采用高能束激光焊接而成；
所述尾筒本体的材料为哈氏合金，通过离心铸造技术精加工而成。
所述尾筒本体上开设的装配槽尺寸与保护板的尺寸一致。
所述尾筒本体与刷条通过装配槽紧密配合，固定后焊接，打磨，抛光，清洗后而成。
一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封的制造方法，步骤如下：
(1)、制备保护板；
采用滚弧成型机或数控切割、激光切割、水刀切割等切割出保护板；
保护板5的形状根据尾筒结构而定，典型结构为直线型、圆弧形；
保护板5截面典型结构为方形、或带倒角的多边形，厚度根据强度要求合理选取。
(2)、制备刷丝束；
制备刷丝束，将成卷的刷丝通过绕丝机和机器手断丝装置截取成固定长度，并按要求制成一定的根数；
刷丝材料由耐高温材质构成，典型材料为高温合金丝、矿物盐丝、有机材料丝，玄武岩丝。
(3)、制备刷条；
通过自动排丝设备，将刷丝束整齐排列在前后保护板中间，通过校形设备保证刷丝束与两个保护板的外缘端面对齐，利用焊接模板将刷丝束与保护板固定在焊接变位机上，采用高能束焊接方式焊接外缘；焊接完毕后打磨光滑，校正焊接成型的刷条；
刷条的刷丝长度必须大于尾筒本体与刷条装配面的宽度，所有刷丝排列方向和倾斜角度与转子旋转方向一致；
根据设计需要，采用数控切割设备、激光切割或水切刀切割内缘，保证刷丝束的长度一致，尺寸符合要求。
(4)、制备尾筒本体；
采用离心铸造技术将尾筒本体粗加工呈符合结构尺寸的毛坯，再用精加工设备完成尾筒本体的制造；
尾筒本体根据密封结构需要，可以是任意几何形状，典型结构为直线型、圆弧形；
尾筒本体材料一般为哈氏合金或其他耐高温的合金。
(5)、装配刷条；
将刷条通过装配槽装配在尾筒本体接触面上，使得刷条的径向、两端与之对齐，压紧固定；装配好的刷条与尾筒本体连接固定点应保持尽可能的紧密接触，接触间隙0-0.5mm。
将刷子与密封件本体利用高能束焊接成一体，焊接完成后将焊接面打磨、抛光、最后采用超声波清洗进行清洗，去除掉刷丝中的残渍，得到一个完整的燃气轮机尾筒刷子气封。
本发明有益效果：该一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封，能够对燃气轮尾筒处的高温气体进行有效密封，减少高温气体泄漏，同时简化了密封件的结构，降低了更换成本，提高了部件的综合使用寿命；此外，本发明不仅能够有效的密封燃气轮机尾筒出口部分的高温气体，便于检修更换，而且本发明结构简单，加工便捷，质量易于控制，成品率高，既起到了节能降耗的目的，又能延长尾筒密封件的使用寿命，降低了成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中刷条结构的侧视结构示意图。
图3是本发明中刷条结构的主视结构示意图。
图中：1.刷条，2.尾筒本体，3.装配槽，4.刷丝束，5.保护板。
具体实施方式
在图中，一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封，包括：刷条1，尾筒本体2，装配槽3，刷丝束4，保护板5；一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封有一个断面为“S”形状的尾筒本体2；尾筒本体2的内侧环面上设置有装配槽3，装配槽3内匹配安装有刷条1；刷条1由刷丝束4与保护板5连接组成；刷丝束4安装在两个保护板5中间，保护板5呈左右对称形状，保护板5的弧度与尾筒本体2在圆周方向上弧度一致；刷丝束4的排列方向与尾筒本体2在径向方向呈一定角度，该角度在30～60度之间；刷保护板的一端5安装在装配槽3中；刷条1的一侧刷丝束4紧贴在尾筒本体2的内侧环面上。
所述刷条1是由前后保护板5与刷丝束4通过模板夹固定，之后采用高能束激光焊接而成；
所述尾筒本体2的材料为哈氏合金，通过离心铸造技术精加工而成。
所述尾筒本体2上开设的装配槽3尺寸与保护板5的尺寸一致。
所述尾筒本体2与刷条1通过装配槽3紧密配合，固定后焊接，打磨，抛光，清洗后而成。
一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封的制造方法，步骤如下：
(1)、制备保护板5；
采用滚弧成型机或线切割、水刀切割灯设备切割出保护板；
保护板5的形状根据尾筒结构而定，典型结构为直线型、圆弧形；
保护板5截面典型结构为方形、或带倒角的多边形，厚度根据强度要求合理选取。
(2)、制备刷丝束4；
制备刷丝束4，将成卷的刷丝采用自动断丝机及机器人手臂抓取装置截取成固定长度，并按要求制成一定的根数；
刷丝材料由耐高温材质构成，典型材料为高温钴基合金丝、矿物盐丝、有机材料丝，玄武岩丝。
(3)、制备刷条1；
通过自动排丝设备，将刷丝束4整齐排列在前后保护板5中间，通过校形设备保证刷丝束4与两个保护板5的外缘端面对齐，利用焊接模板将刷丝束4与保护板5固定在焊接变位机上，采用高能束激光焊接方式焊接外缘；焊接完毕后打磨光滑，校正焊接成型的刷条1；
刷条1的刷丝长度必须大于尾筒本体2与刷条1装配面的宽度，所有刷丝排列方向和角度一致；
根据设计需要，采用线切割设备或水刀设备切割内缘，保证刷丝束4的长度一致，尺寸符合要求。
(4)、制备尾筒本体2；
采用离心铸造技术将尾筒本体2粗加工呈符合结构尺寸的毛坯，再用精加工设备完成尾筒本体2的制造；
尾筒本体根据密封结构需要，可以是任意几何形状，典型结构为直线型、圆弧形；
尾筒本体材料一般为哈氏合金或其他耐高温的合金。
(5)、装配刷条1；
将刷条1通过装配槽3装配在尾筒本体接触面上，使得刷条1的径向、两端与之对齐，压紧固定；装配好的刷条1与尾筒本体2连接固定点应保持尽可能的紧密接触，接触间隙0-0.5mm。
将刷子与密封件本体利用高能束焊接成一体，焊接完成后将焊接面打磨、抛光、最后采用超声波清洗进行清洗，去除掉刷丝中的残渍，得到一个完整的燃气轮机尾筒刷子气封。
Claims (1)
1.一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封，包括：刷条(1)，尾筒本体(2)，装配槽(3)，刷丝束(4)，保护板(5)；其特征是：一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封有一个断面为“S”形状的尾筒本体(2)；尾筒本体(2)的内侧环面上设置有装配槽(3)，装配槽(3)内匹配安装有刷条(1)；刷条(1)由刷丝束(4)与保护板(5)连接组成；刷丝束(4)安装在保护板(5)中间，保护板(5)呈左右对称形状，保护板(5)的弧度与尾筒本体(2)在圆周方向上弧度一致；刷丝束(4)的排列方向与尾筒本体(2)在径向方向呈一定角度，该角度在30～60度之间；保护板(5)的一端安装在装配槽(3)中；刷条(1)的一侧刷丝束(4)紧贴在尾筒本体(2)的内侧环面上。
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| CN201720273907.4U CN206571534U (zh) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封 |
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| CN201720273907.4U CN206571534U (zh) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106761960A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-05-31 | 江苏透平电力技术有限公司 | 一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封及其制造方法 |
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2017
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| CN106761960A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-05-31 | 江苏透平电力技术有限公司 | 一种新型工业燃气轮机尾筒刷子气封及其制造方法 |
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