CN2888079Y - 可调式阻尼汽封装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可调式阻尼汽封装置，属于汽轮机密封装置技术领域，本实用新型目的是设计一种可调式阻尼汽封装置，用来克服和解决密封效果不佳、能量损失严重、汽缸效率低、轴封间隙偏大使蒸汽外漏、发电效率低的问题；本实用新型由汽封体、汽封环、螺旋弹簧、工艺弹簧组件、阻尼金属网格带组成，组成汽封环的汽封弧块背部安在汽封体内，汽封弧块之间装有螺旋弹簧，汽封弧块的内弧面上镶嵌有阻尼金属网格带，该装置用于汽轮机转子的轴端密封和汽轮机压力级间密封，具有汽封环结构简单、安装调整容易方便、阻汽效果好、漏汽量减小30％左右、实现和保证了机组运行中的安全性和可靠性、经济效果明显、汽轮发电机效率高的有益效果、优点和特点。
Description
技术领域：本实用新型涉及一种可调式阻尼汽封装置，属汽轮机的级间密封和轴端密封装置技术领域。
背景技术：传统汽轮机级间汽封和轴封均为迷宫式密封，其结构形式为每圈汽封由若干汽封弧段构成，弧段上与汽轮机转子相结合处有高低相间的齿，该齿与汽轮机转子凸凹面交错配合。汽封弧块背部有一板弹簧，以确保汽封弧块始终处于工作状态，这样传统汽封在设计汽封与转子的配合间隙时其值在0.75mm左右；这样密封效果不佳使内耗过大，能量损失严重，汽缸效率低；对轴封而言间隙偏大将产生蒸汽外漏，造成轴承箱油脂乳化及调速系统夹塞，危及机组安全运行；尽管间隙偏大，汽封齿与转子之间仍有碰磨现象，汽轮机在启停机过程中，由于汽缸、隔板及汽封体等受热不均匀，内外存在温度梯度产生变形，致使汽机静止部件产生内向变形使转子与汽封齿局部径向间隙减小，引起摩擦，而机组在启动过临界转速时转子的大幅振动又加剧了汽封与转子的摩擦，致使转子局部受热产生瞬时弯曲，引起转子振动、挥旋、造成汽封永久性磨损，影响安全使用；传统汽封的设计是希望通过汽封弧段背部板弹簧，使汽封能够在与转子碰磨时产生退让，尽可能减轻汽封与转子摩擦力，减少汽封的磨损程度；而事实上，由于汽封板弹簧的失效、氧化皮的卡涩以及汽封、汽封体、隔板体的变形等因素，汽封往往是卡死在凹槽内无法退让，只能刚性与转子摩擦；为了改变传统汽封的弊端现有很多形式的汽封，但都没有解决传统汽封的所有弊端，只解决了传统汽封中某一项弊端。
发明内容：本实用新型的目的在于设计提供一种可调式阻尼汽封装置，用来克服和解决传统汽封存在的密封效果不佳使内耗过大、能量损失严重、汽缸效率低、对轴封而言间隙偏大将产生蒸汽外漏、造成轴承箱油脂乳化及调速系统夹塞、危及机组安全运行和汽轮发电机效率低的问题；可调式阻尼汽封装置由汽封体、汽封环、螺旋弹簧、工艺弹簧组件、阻尼金属网格带组成，经汽封体套在汽轮机转子上的汽封环汽封环由六块汽封弧块201、202、203、204、205、206组成，汽封弧块201、202、203、204、205、206的背部T型头镶嵌在汽封体的燕尾槽中，T型头上加工有内螺纹的、安装工艺弹簧组件的调试盲孔，每个汽封弧块上有两组，汽封弧块201、202、203、204、205、206的内侧弧上有汽封高齿和汽封低齿与其固定为一体，运行时汽封高齿和汽封低齿与凸凹面相衔接，螺旋弹簧置于汽封弧块201、202、203、204、205、206的端面孔之间，阻尼金属网格带镶嵌在每段汽封弧块201、202、203、204、205、206的内侧弧面上；螺旋弹簧安装在汽封弧块201和汽封弧块204的两端面孔内或汽封弧块202、203、205、206的端面孔内或汽封弧块201和202、203和204、204和205、206和201的端面孔内；阻尼金属网格带镶嵌在汽封高齿和汽封低齿之间或汽封高齿之间或汽封两端齿之间的内侧弧面上；安装调试时汽封弧块201、202、203、204、205、206背部调试盲孔上的内螺纹处安装工艺弹簧组件。
本实用新型用于汽轮机转子的轴端密封和汽轮机压力级间密封。
本实用新型的有益效果、优点和特点：
1、汽封环结构简单、通用件多、安装调整容易又方便；
2、汽封弧段在机组启停机过程中处于张开状态，避免了汽封与转子间的碰磨，汽封效果更佳；
3、能实现蒸汽经过每个阻尼金属网格带时使压力大大降低，阻尼汽封比传统的梳齿汽封阻汽效果更佳，漏汽量减小达30％左右；
4、实现和保证了机组运行中的安全性和可靠性，经济效果明显，提高了汽轮发电机效率。
附图说明：
图1：本实用新型的横断面结构安装示意图。
图2：图1中的A-A剖面图。
图3：螺旋弹簧镶嵌在汽封弧块201、204两端面孔内时的横断面结构安装示意图。
图4：螺旋弹簧镶嵌在汽封弧块202、203、205、206的端面孔内时的横断面结构安装示意图。
图5：螺旋弹簧镶嵌在汽封弧块201和202、203和204、204和205、206和201两端面孔内时的横断面结构安装示意图。
图6：阻尼金属网格带镶嵌在汽封高齿和汽封低齿之间的轴向剖面结构安装示意图。
图7：阻尼金属网格带镶嵌在汽封高齿之间的轴向剖面结构安装示意图。
图8：阻尼金属网格带镶嵌在汽封两端齿之间的轴向剖面结构安装示意图。
图9：自由状态下轴端密封横切面图；
图10：自由状态下轴端密封纵切面图；
图11：工作状态下轴端密封横切面图；
图12：工作状态下轴端密封纵切面图。
图中：1.汽封体，2.汽封环，201.汽封弧块，202.汽封弧块，203.汽封弧块，204.汽封弧块，205.汽封弧块，206.汽封弧块，3.螺旋弹簧，4.工艺弹簧组件，5.阻尼金属网格带，6.端面孔，7.汽封高齿，8.汽封低齿，9.汽轮机转子，10.调试盲孔，11.内螺纹，12燕尾槽，13.T型头，14.凸凹面。
具体实施方式：
下面结合附图再说明一下本实用新型的具体结构和实施方式
具体结构
如图1和图2所示：可调式阻尼汽封装置由汽封体1、汽封环2、螺旋弹簧3、工艺弹簧组件4、阻尼金属网格带5组成，经汽封体1套在汽轮机转子9上的汽封环2由六块汽封弧块201、202、203、204、205、206组成，汽封弧块201、202、203、204、205、206的背部T型头13镶嵌在汽封体1的燕尾槽12中(见图10和图12)，T型头13上加工有内螺纹11的、安装工艺弹簧组件4的调试盲孔10(见图2、图6、图7和图8)，每个汽封弧块上有两组(见图3、图4和图5)，汽封弧块201、202、203、204、205、206的内侧弧上有汽封高齿7和汽封低齿8与其固定为一体(见图6、图7、图8、图10和图12)，运行时汽封高齿7和汽封低齿8与凸凹面14相衔接，螺旋弹簧3置于汽封弧块201、202、203、204、205、206的端面孔6之间(见图5)，阻尼金属网格带5镶嵌在每段汽封弧块201、202、203、204、205、206的内侧弧面上(见图2)；螺旋弹簧3安装在汽封弧块201和汽封弧块204的两端面孔6内或汽封弧块202、203、205、206的端面孔6内或汽封弧块201和202、203和204、204和205、206和201的端面孔6内(见图3、图4和图5)；阻尼金属网格带5镶嵌在汽封高齿7和汽封低齿8之间或汽封高齿7之间或汽封两端齿之间的内侧弧面上(见图6、图7和图8)；安装调试时汽封弧块201、202、203、204、205、206背部调试盲孔10上的内螺纹11处安装工艺弹簧组件4。
实施方式
在每种结构的汽封弧块201、202、203、204、205、206的背部上均装有两组工艺弹簧组件4，用于调整汽封环2与汽轮机转子9间隙，保证汽封高齿7和汽封低齿8与转子间隙在设计范围内；间隙调整好后将工艺弹簧组件4去掉以备下次再用，用这一调整方法使汽封环结构简单、调整方便；
汽封环2中的汽封弧块在201和202、201和206、203和204、204和205接合面处的端面孔6内装有螺旋弹簧3，取代了传统汽封背部板弹簧；螺旋弹簧3的位置分布形式有三种，即三种实施方式(如图3、图4和图5)，启机前在螺旋弹簧3弹簧力的作用下，汽封弧块201、202、203、204、205、206是处于张开状态而远离转子的(见图9和图10)，机组启动时随着蒸汽流量逐渐增加，作用在每圈汽封弧块背部蒸汽压力逐步增加，当这一压力足以克服弹簧力、摩擦阻力时，汽封弧块开始逐级关闭，直至处于工作状态(见图11和图12)；在停机时随着蒸汽流量逐渐减少蒸汽压力逐步降低，在弹簧力的作用下汽封弧块远离转子，使汽封环2与汽轮机转子9的间隙达到最大值(见图9和图10)；汽封环2与汽轮机转子9间的碰磨往往在机组启、停机过临界时发生，而此时汽封环2在弹簧力的作用下，汽封弧块是处于张开状态的，这样就有效的避免了汽封环2与汽轮机转子9间的碰磨；因此在设计汽封环2与转子的间隙时可以设计最小值即0.4mm左右，汽轮机可以始终在汽封环2与汽轮机转子9间的最小间隙中运行。
同时在汽封弧块的汽封高齿7和汽封低齿8间焊有阻尼金属网格带5，结构形式如图6、图7和图8三种，即三种实施方式；当蒸汽经过齿尖进入高低齿间或高齿间阻尼金属网格带时，会形成多个小窝流，经过诸多小窝流出来的汽体压力将大大降低，流出蒸汽量就逐渐减少；诸多运行实践证明，同样的汽封结构，阻尼汽封比传统的梳齿汽封阻汽效果更佳，漏汽量减小达30％左右。
此实用新型创新了现在汽轮机密封领域两项同时使用的最先进的技术，既能保证汽封环与转子有极小的工作间隙，并保持在此间隙运行；同时汽封弧块在机组启停机过程中处于张开状态，避免了汽封与转子间的碰磨，又能使蒸汽经过每个阻尼金属网格带5时压力大大降低，汽封阻汽效果更佳。
此实用新型实现了机组运行安全性和可靠性，经济效果明显；提高汽轮发电机效率。
Claims (4)
1、一种可调式阻尼汽封装置，由汽封体(1)、汽封环(2)、螺旋弹簧(3)、工艺弹簧组件(4)、阻尼金属网格带(5)组成，其特征在于：
A、经汽封体(1)套在汽轮机转子(9)上的汽封环(2)由六块汽封弧块(201、202、203、204、205、206)组成，汽封弧块(201、202、203、204、205、206)的背部T型头(13)镶嵌在汽封体(1)的燕尾槽(12)中，汽封弧块(201、202、203、204、205、206)的内侧弧面上有汽封高齿(7)和汽封低齿(8)与其固定为一体，运行时汽封高齿(7)和汽封低齿(8)与凸凹面(14)相衔接，螺旋弹簧(3)置于汽封弧块(201、202、203、204、205、206)之间的端面孔(6)内，阻尼金属网格带(5)镶嵌在每段汽封弧块(201、202、203、204、205、206)的内侧弧面上；
B、安装调试时汽封弧块(201、202、203、204、205、206)的背部调试盲孔(10)的内螺纹(11)处安装工艺弹簧组件(4)。
2、如权利要求1所述的可调式阻尼汽封装置，其特征在于：端面孔(6)加工在汽封弧块(201、202、203、204、205、206)的端面上。
3、如权利要求1所述的可调式阻尼汽封装置，其特征在于：螺旋弹簧(3)可自由镶嵌在汽封弧块(201)和汽封弧块(204)的两端面孔(6)内或汽封弧块(202、203、205、206)的端面孔(6)内或汽封弧块(201)和(202)、(203)和(204)、(204)和(205)、(206)和(201)的端面孔(6)内。
4、如权利要求1所述的可调式阻尼汽封装置，其特征在于：阻尼金属网格带(5)镶嵌在与汽封高齿(7)和汽封低齿(8)之间或汽封高齿(7)之间或汽封两端的汽封高齿(7)和汽封低齿(8)之间的内侧弧面上。
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| CN102587995A (zh) * | 2011-01-17 | 2012-07-18 | 杭州中能汽轮动力有限公司 | 用于驱动300mw以下锅炉给水泵的汽轮机的转子及其启动方法 |
| CN102953771A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-03-06 | 西安交通大学 | 一种具有低泄漏和高阻尼性能的迷宫阻尼密封装置 |
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