CN220170525U - 一种汽封转子动力特性测试试验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽封转子动力特性测试试验平台，涉及汽轮机试验技术领域，包括具有进汽口的筒体，所述筒体内转动连接有转子，所述筒体的内壁与转子之间设置有偶数个密封汽封段和偶数个试验汽封段；密封汽封段均匀装配于筒体的两端；试验汽封段均匀装配于进汽口两侧，并且位于进汽口与密封汽封段之间；所述进汽口处、相邻的试验汽封段之间、试验汽封段与密封汽封段之间均设置有蒸汽物理特性传感器组；所述筒体上开设有排汽口。本实用新型能够测试不同汽封结构、汽封间隙、压比和转速下，汽封的漏汽量、刚度系数和阻尼系数，进而得到汽封的转子动力特性，为汽封和转子设计提供指导和依据，提高转子运行的稳定性。

Description

一种汽封转子动力特性测试试验平台

技术领域

本实用新型涉及汽轮机试验技术领域，尤其是一种测试汽封转子动力特性的试验平台。

背景技术

汽轮机运行过程中，由于转子动态偏心等因素引起汽封腔室中蒸汽压力分布不均匀，产生垂直于转子偏移方向的作用力，进而诱发汽流激振，影响转子运行稳定性。该作用力包括蒸汽在汽封内轴向流动和周向流动产生的两部分汽流力，其中，轴向作用力与汽封尺寸、汽封间隙、蒸汽流量、蒸汽参数、角速度等有关，周向作用力则一般通过类似于描述轴承转子动力特性的刚度系数和阻尼系数表示。

汽封转子动力特性与轴承转子动力特性研究方法相似，汽封转子动力特性研究中，可根据小位移涡动理论，忽略蒸汽惯性力的影响，通过方程建立汽封内流体激振力与转子涡动位移、涡动速度的关系。但是方程的建立需要汽封的漏汽量、刚度系数和阻尼系数等参数。所以，“如何获取与汽封转子动力特性相关的参数数据”是需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种适用于测试汽封转子动力特性的试验平台，能够测试不同汽封结构、汽封间隙、压比和转速下，汽封的漏汽量、刚度系数和阻尼系数，进而得到汽封的转子动力特性，为汽封和转子设计提供指导和依据，提高转子运行的稳定性。

本实用新型采用的技术方案如下：一种汽封转子动力特性测试试验平台，包括具有进汽口的筒体，所述筒体内同轴线转动连接有转子，所述筒体的内壁与转子之间设置有汽封段组，所述汽封段组包括偶数个密封汽封段和偶数个试验汽封段；其中：

偶数个密封汽封段均匀装配于筒体的两端；

偶数个试验汽封段均匀装配于进汽口两侧，并且位于进汽口与密封汽封段之间；

所述进汽口处、相邻的试验汽封段之间、试验汽封段与密封汽封段之间均设置有蒸汽物理特性传感器组；

所述筒体上开设有排汽口，所述排汽口位于试验汽封段与密封汽封段之间。

进一步地，所述筒体内设置有若干个用于安装密封汽封段的密封汽封槽，所述密封汽封段槽的数量与密封汽封段的数量相等。

进一步地，所述筒体内设置有若干个用于安装试验汽封段的试验汽封槽，所述试验汽封槽的数量与试验汽封段的数量相等。

进一步地，所述试验汽封槽内设置有若干个激振杆和若干个电涡流传感器。

进一步地，所述进汽口处设置有用于控制进汽压力和流量的阀门。

进一步地，所述进汽口与阀门之间设置有流量计。

进一步地，所述进汽口处设置有导流环，所述导流环的两端均为90°弧形结构。

进一步地，所述排汽口处设置有风机，所述风机的排汽压力低于大气压。

进一步地，所述转子机械传动连接有电机。

进一步地，还包括平台基座，所述筒体、电机均装配于平台基座上，所述转子与平台基座转动连接，并且转子与平台基座之间设置有轴承。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型可以通过更换测试汽封段的汽封结构，实现获取汽封转子中不同汽封结构、汽封间隙的动力特性参数数据；本实用新型通过改变进汽口的蒸汽压力值，获取相邻的试验汽封段之间、试验汽封段与密封汽封段之间的蒸汽压力值，实现获取汽封转子中不同压比的动力特性参数数据；通过改变转子的转速，获取汽封转子中转子不同转速的动力特性参数数据；综合的得到汽封的转子动力特性，为汽封和转子设计提供指导和依据，提高转子运行的稳定性。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型公开的试验汽封槽处的部件安装示意图；

图3为本实用新型公开的激振杆和电涡流传感器的安装示意图；

图中标记：1-转子；2-筒体；21-进汽口；22-排汽口；23-密封汽封槽；24-试验汽封槽；3-试验汽封段；4-密封汽封段；5-导流环；6-流量计；7-阀门；8-风机；9-电机；10-激振杆；11-电涡流传感器；12-蒸汽物理特性传感器组。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

如图1－图3所示，一种汽封转子动力特性测试试验平台，包括具有进汽口21的筒体2，蒸汽从进汽口21进入筒体2；所述筒体2内同轴线转动连接有转子1，转子1能够与筒体2产生相对转动；所述筒体2的内壁与转子1之间设置有汽封段组，所述汽封段组包括偶数个密封汽封段4和偶数个试验汽封段3；其中：偶数个密封汽封段4均匀装配于筒体2的两端，密封汽封段4在本实施例中只存在密封作用，避免蒸汽从筒体2的两端泄露，保证测试数据准确；偶数个试验汽封段3均匀的可拆卸连接于进汽口21两侧，并且位于进汽口21与密封汽封段4之间；所述进汽口21处、相邻的试验汽封段3之间、试验汽封段3与密封汽封段4之间均设置有蒸汽物理特性传感器组12；所述筒体2上开设有排汽口22，所述排汽口22位于试验汽封段3与密封汽封段4之间，蒸汽从排汽口22流出筒体2。

在本实施例中，可以通过更换测试汽封段的汽封结构，实现获取汽封转子1中不同汽封结构、汽封间隙的动力特性参数数据；本实用新型通过改变进汽口21的蒸汽压力值，获取相邻的试验汽封段3之间、试验汽封段3与密封汽封段4之间的蒸汽压力值，实现获取汽封转子1中不同压比的动力特性参数数据；通过改变转子1的转速，获取汽封转子1中转子1不同转速的动力特性参数数据；综合的得到汽封的转子1动力特性，为汽封和转子1设计提供指导和依据，提高转子1运行的稳定性

具体的，在本实施例中，密封汽封段4的数量为两个，分别装配在筒体2的两端；试验汽封段3为两个，分别装配在进汽口21与密封汽封段4之间；当需要测试某一种汽封结构、汽封间隙的动力特性参数数据时，在试验汽封段3处安装对应的汽封结构，蒸汽从进汽口21进入筒体2，经过试验汽封段3处的汽封结构后从排汽口22流出筒体2；在此过程中，蒸汽物理特性传感器组12为压力传感器和温度传感器的组合，根据压力传感器和温度传感器检测位置所获取的压力值和温度值，能够获取检测位置处的蒸汽量，在相邻的试验汽封段3之间、试验汽封段3与密封汽封段4之间(在本实施例中仅试验汽封段3与密封汽封段4之间)的蒸汽量即为该汽封结构的漏汽量；改变转子1的转速，获取汽封转子1中转子1不同转速下，汽封结构的漏汽量。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步地提出可实施的具体实施方式。

一种可行的具体实施方式，所述筒体2内设置有若干个密封汽封槽23，密封汽封槽23用于安装密封汽封段4；在本实施方式中，所述密封汽封槽23的数量与密封汽封段4的数量相等，均为两个，分别设置在筒体2的两端。

一种可行的具体实施方式，如图2，所述筒体2内设置有若干个试验汽封槽24，试验汽封槽24用于安装试验汽封段3；在本实施方式中，所述试验汽封槽24的数量与试验汽封段3的数量相等，均为两个，分别设置在密封汽封槽23与进汽口21之间。

一种可行的具体实施方式，如3所示，在上述试验汽封槽24内设置有两个激振杆10和两个电涡流传感器11，激振杆10和电涡流传感器11均安装在试验汽封槽24的径向方向上，并且激振杆10之间的夹角α为120°，电涡流传感器11之间的夹角β为90°；电涡流传感器11均装配在两个激振杆10之间的120°夹角β内，并且激振杆10之间的角平分线与电涡流之间的角平分线共线。

在本实施方式中，通过两个激振杆10的配合，可以给予试验汽封段3施加不同方向、大小的激励力；通过两个电涡流传感器11的配合，可以测量试验汽封段3的振动情况，具体包括频率、振幅、带宽等振动数据，从而得到试验汽封段3的刚度系数和阻尼系数，进一步地获取和完善汽封转子1动力特性参数数据。

实施例3

在实施例1-2中任意一种实施方式的基础上，进一步地提出可实施的具体实施方式。

一种可行的具体实施方式，所述进汽口21处设置有阀门7，阀门7可以调节进汽口21处的蒸汽压力和流量，从而实现不同压比环境下对汽封转子1动力特性的测试。

具体的，所述进汽口21处设置有进汽管，进汽管与进汽口21密封连接，阀门7安装在进汽管上。

进一步地，在本实施方式中，所述进汽口21与阀门7之间设置有流量计6，获取蒸汽流量数据。

一种可行的具体实施方式，所述进汽口21处设置有导流环5，所述导流环5的两端均为90°弧形结构，可以避免汽流直接冲击到转子1，降低转子1振动风险。

具体的，导流环5两端均为90°的弧形结构，能够将从进汽口21进入的蒸汽平滑的导流至进汽口21两侧，并且导流后的蒸汽流向平行于转子1的轴线方向，达到避免汽流直接冲击到转子1的目的。

实施例4

在实施例1-3中任意一种实施方式的基础上，进一步地提出可实施的具体实施方式。

一种可行的具体实施方式，在筒体2上，试验汽封段3与密封汽封段4之间的位置处均设置有排汽口22，排汽口22处连接有排汽管，排汽管上设置有风机8，可以调整排汽压力略低于当地大气压，从而避免蒸汽向筒体2两侧泄漏，进一步提高试验安全性。

一种可行的具体实施方式，所述转子1通过联轴器机械传动连接有电机9，通过电机9驱动转子1转动，实现改变转子1的转速，从而达到汽封转子1在不同转速下的动力特性试验测量。

进一步地，还包括平台基座，平台基座未在图中画出，但是能够根据实际情况设计具体的平台基座。所述筒体2、电机9均装配于平台基座上，所述转子1与平台基座转动连接，并且转子1与平台基座之间设置有轴承，保证转子1转动稳定。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种汽封转子动力特性测试试验平台，其特征在于：包括具有进汽口(21)的筒体(2)，所述筒体(2)内同轴线转动连接有转子(1)，所述筒体(2)的内壁与转子(1)之间设置有汽封段组，所述汽封段组包括偶数个密封汽封段(4)和偶数个试验汽封段(3)；其中：

偶数个密封汽封段(4)均匀装配于筒体(2)的两端；

偶数个试验汽封段(3)均匀装配于进汽口(21)两侧，并且位于进汽口(21)与密封汽封段(4)之间；

所述进汽口(21)处、相邻的试验汽封段(3)之间、试验汽封段(3)与密封汽封段(4)之间均设置有蒸汽物理特性传感器组(12)；

所述筒体(2)上开设有排汽口(22)，所述排汽口(22)位于试验汽封段(3)与密封汽封段(4)之间。

2.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于：所述筒体(2)内设置有若干个用于安装密封汽封段(4)的密封汽封槽(23)，所述密封汽封槽(23)的数量与密封汽封段(4)的数量相等。

3.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于：所述筒体(2)内设置有若干个用于安装试验汽封段(3)的试验汽封槽(24)，所述试验汽封槽(24)的数量与试验汽封段(3)的数量相等。

4.根据权利要求3所述的试验平台，其特征在于：所述试验汽封槽(24)内设置有若干个激振杆(10)和若干个电涡流传感器(11)。

5.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于：所述进汽口(21)处设置有用于控制进汽压力和流量的阀门(7)。

6.根据权利要求5所述的试验平台，其特征在于：所述进汽口(21)与阀门(7)之间设置有流量计(6)。

7.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于：所述进汽口(21)处设置有导流环(5)，所述导流环(5)的两端均为90°弧形结构。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的试验平台，其特征在于：所述排汽口(22)处设置有风机(8)，所述风机(8)的排汽压力低于大气压。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的试验平台，其特征在于：所述转子(1)机械传动连接有电机(9)。

10.根据权利要求9所述的试验平台，其特征在于：还包括平台基座，所述筒体(2)、电机(9)均装配于平台基座上，所述转子(1)与平台基座转动连接，并且转子(1)与平台基座之间设置有轴承。