CN220849776U - 一种用于烟气轮机的新型静叶组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及烟气轮机技术领域，具体为一种用于烟气轮机的新型静叶组件，包括多个能够安装在轮盘上的静叶单元，所述静叶单元上设有传热外叶，所述传热外叶上设有能够使得烟气进入烟气流腔；且所述烟气流腔上设有能够产生涡流的齿面；该用于烟气轮机的新型静叶组件，设有的传热外叶能够通过内部烟气流腔配合齿面获得涡流，而烟气流腔会使得通流面积突然扩大，从而使气流速度几乎完全消失，使得烟气动能全部转化为热量和轮盘转动能量；同时内部设有的导热铝片能够进一步吸收轮盘与烟气热量，能够有效减少烟气对轮盘的传热效应，继而有利于大幅度降低轮盘工作温度，可以提高烟气轮机的作业安全性，可以减少轮盘蒸汽用量，有利于节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气轮机技术领域，具体为一种用于烟气轮机的新型静叶组件。
背景技术
烟气轮机是利用催化再生器烧焦所产生的高温低压烟气的热能及压力能作功的旋转机械；利用烟机产生的机械能带动主风机或发电机等设备工作或发电，达到回收能量的目的；其工作原理为：将带有压力的高温烟气(约650℃)经过烟机的进气室和静叶组件整流，烟气接触静叶组件做功，推动烟机的轮盘旋转。
现有授权公告号为CN 204457881 U 的实用新型提供了一种透平机械的静叶组件以及透平机械，所述静叶组件包括：静叶外环，所述静叶外环具有M个外环定位孔，其中，M为大于等于2的整数；静叶内环，所述静叶内环具有M个内环定位孔，所述M个外环定位孔与所述M个内环定位孔一一对应；M个静叶片，设置在所述静叶外环和所述静叶内环之间，其中，所述M个静叶片中每个静叶片的第一端设置在所述外环定位孔中，与所述第一端相对的第二端设置所述内环定位孔中；该结构提高静叶组件的稳定性，保证烟气轮机长期安全运行以及烟气轮机的能量回收效率的技术效果。
但是上述静叶组件均为扇面结构，安装在轮盘上主要作用是与烟气产生接触面而发生作用带动轮盘转动的过程；该过程中主要轮盘吸热，容易工作温度升高，烟气轮机运转存在安全隐患；考虑提高静叶组件的传热性能，以减少烟气对轮盘传热造成的问题；鉴于此，我们提出一种用于烟气轮机的新型静叶组件。
实用新型内容
为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种用于烟气轮机的新型静叶组件，以解决上述背景技术中提到的提高静叶组件的传热性能，以减少烟气对轮盘传热的问题。
本实用新型的技术方案是：
一种用于烟气轮机的新型静叶组件，包括多个能够安装在轮盘上的静叶单元，所述静叶单元上设有传热外叶，所述传热外叶上设有能够使得烟气进入的烟气流腔；且所述烟气流腔上设有能够产生涡流的齿面。
优选的，多个所述传热外叶环形均匀分布的安装在静叶环体上，且所述静叶环体固定安装在烟气轮机的轮盘上。
优选的，所述传热外叶靠近所述静叶环体一侧的内部设有所述烟气流腔，且所述烟气流腔内设有散热腔，所述散热腔内固定安装有多层导热铝片。
优选的，所述齿面设有3-5个齿数，且每个齿靠近所述静叶环体一侧为直面，且另一侧为斜面结构。
优选的，所述齿面中每个齿宽度不低于1mm。
优选的，所述齿面位于轮盘前端面，且所述齿面与所述静叶环体接触面距离为4-6mm。
优选的，每层所述导热铝片采用波浪型或连续S型结构，且所述导热铝片表面上设有能够增大接触面积的槽道结构。
优选的，每层所述导热铝片表面均设有导通流动结构，且所述导热铝片安装方向与所述烟气流腔流动方向平行。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该用于烟气轮机的新型静叶组件，设有的传热外叶能够通过内部烟气流腔配合齿面获得涡流，而烟气流腔会使得通流面积突然扩大，从而使气流速度几乎完全消失，使得烟气动能全部转化为热量和轮盘转动能量；同时内部设有的导热铝片能够进一步吸收轮盘与烟气热量，能够有效减少烟气对轮盘的传热效应，继而有利于大幅度降低轮盘工作温度，可以提高烟气轮机的作业安全性；除此之外，该结构中齿面能够在烟气气流通过后降低内部压力，且能够随着气流比体积的不断增加，速度不断加快，继而使得经过一个齿的压力降越多，能够通过多个齿获得越来越低压力，越来越大比体积，越来越高的气流速度，可以实现密封效果；该结构可以减少轮盘蒸汽用量，有利于节能。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型局部放大示意图。
图中各个标号的意义为：
1、静叶单元；11、静叶环体；12、传热外叶；13、导热铝片；101、烟气流腔；1011、齿面；102、散热腔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1-2，本实用新型通过以下实施例来详述上述技术方案：
实施例1
一种用于烟气轮机的新型静叶组件，包括能够安装在轮盘上的静叶单元1，静叶单元1上设有传热外叶12，传热外叶12上设有能够使得烟气进入的烟气流腔101；且烟气流腔101上设有能够产生涡流的齿面1011；传热外叶12环形均匀分布的安装在静叶环体11上，静叶环体11固定安装在烟气轮机的轮盘上。
如图1所示结构，该传热外叶12靠近静叶环体11一侧的内部设有烟气流腔101，且烟气流腔101内设有散热腔102，散热腔102内固定安装有导热铝片13；本实施例中齿面1011设有4个齿数，且每个齿靠近静叶环体11一侧为直面，且另一侧为斜面结构，如图2所示结构，齿面1011位于轮盘前端面，且齿面1011与静叶环体11接触面距离为6mm，控制距离是为了获得轮盘的传热散热，使得热量向散热腔102传导。
需要注意的是，本实施例中导热铝片13采用平板结构，其导热铝片13安装方向与烟气流腔101流动方向平行，导热铝片13表面均设有导通的流动孔结构，因此该流动过程中能够使得流动烟气不断流动穿过导热铝片13实现导热散热过程，降低散热腔102内传导热量。
实施例2
一种用于烟气轮机的新型静叶组件，包括能够安装在轮盘上的静叶单元1，静叶单元1上设有传热外叶12，传热外叶12上设有能够使得烟气进入的烟气流腔101；且烟气流腔101上设有能够产生涡流的齿面1011；传热外叶12环形均匀分布的安装在静叶环体11上，静叶环体11固定安装在烟气轮机的轮盘上。
如图1所示结构，该传热外叶12靠近静叶环体11一侧的内部设有烟气流腔101，且烟气流腔101内设有散热腔102，散热腔102内固定安装有导热铝片13；本实施例中齿面1011设有4个齿数，且每个齿靠近静叶环体11一侧为直面，且另一侧为斜面结构，如图2所示结构，齿面1011位于轮盘前端面，且齿面1011与静叶环体11接触面距离为6mm，控制距离是为了获得轮盘的传热散热，使得热量向散热腔102传导。
本实施例与实施例1的区别仅在于：本实施例中导热铝片13采用连续S型结构，其导热铝片13安装方向与烟气流腔101流动方向平行，导热铝片13表面均设有能够增大接触面积的槽道结构；该结构两层相邻导热铝片13之间能够获得流动通道，但是其不平整的连续S型结构会大大提高烟气流通的滞留时间，同时槽道结构和连续S型结构较之平直结构的表面积更大，即能够获得较大接触面积和更长的烟气滞留时间，使得导热效果更好，继而能够快速降低烟气热量，同时不影响烟气继续流通。
实施例1与实施例2的用于烟气轮机的新型静叶组件，其工作原理：轮盘蒸汽在喷出后，烟气气流能够从齿面1011处进入烟气流腔101，由于通流面积突然扩大，烟气气流会形成很强的旋涡，从而使速度几乎完全消失，使得烟气动能全部转化为热量和轮盘转动能量，即在空腔中进行等压膨胀过程，压力不变而温度上升，回升到密封前的温度；气流每通过齿面1011进入烟气流腔101，气流的变化都重复上述过程；该过程中热的烟气进入的烟气流腔101会吸收大量热，避免传统轮盘接触导致轮盘温度过高，内部散热腔102不断吸热与散热，较之传统的静叶组件具有能够提高静叶组件的传热性能，继而减少烟气对轮盘直接传热的问题；
同时烟气气流每通过一个齿面1011后，压力就降低一次，而且随着流动气流比体积的不断增加，通过间隙的速度不断加快，因而越到下游经过一个齿的压力降越多。如此逐齿重复直至通过全部密封，压力越来越低，比体积越来越大，气流速度越来越高，最后压力趋近于背压，但温度却保持不变，能够实现密封目的。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种用于烟气轮机的新型静叶组件，包括多个能够安装在轮盘上的静叶单元（1），其特征在于：所述静叶单元（1）上设有传热外叶（12），所述传热外叶（12）上设有能够使得烟气进入的烟气流腔（101）；且所述烟气流腔（101）上设有能够产生涡流的齿面（1011）。
2.如权利要求1所述的用于烟气轮机的新型静叶组件，其特征在于：多个所述传热外叶（12）环形均匀分布的安装在静叶环体（11）上，且所述静叶环体（11）固定安装在烟气轮机的轮盘上。
3.如权利要求2所述的用于烟气轮机的新型静叶组件，其特征在于：所述传热外叶（12）靠近所述静叶环体（11）一侧的内部设有所述烟气流腔（101），且所述烟气流腔（101）内设有散热腔（102），所述散热腔（102）内固定安装有多层导热铝片（13）。
4.如权利要求3所述的用于烟气轮机的新型静叶组件，其特征在于：所述齿面（1011）设有3-5个齿数，且每个齿靠近所述静叶环体（11）一侧为直面，且另一侧为斜面结构。
5.如权利要求4所述的用于烟气轮机的新型静叶组件，其特征在于：所述齿面（1011）中每个齿宽度不低于1mm。
6.如权利要求5所述的用于烟气轮机的新型静叶组件，其特征在于：所述齿面（1011）位于轮盘前端面，且所述齿面（1011）与所述静叶环体（11）接触面距离为4-6mm。
7.如权利要求3所述的用于烟气轮机的新型静叶组件，其特征在于：每层所述导热铝片（13）采用波浪型或连续S型结构，且所述导热铝片（13）表面上设有能够增大接触面积的槽道结构。
8.如权利要求3所述的用于烟气轮机的新型静叶组件，其特征在于：每层所述导热铝片（13）表面均设有导通流动结构，且所述导热铝片（13）安装方向与所述烟气流腔（101）流动方向平行。
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