[发明专利]用于减少涡轮转子和壳支撑件的热增长差异的冷却回路

说明书

技术领域

本发明大致涉及涡轮设备构造，并且更具体地说，涉及一种支撑布置，其实现了涡轮转子和涡轮壳更均匀的热增长，从而允许减少转子/壳接口处的间隙。

背景技术

在某些当前蒸汽涡轮设计中，转子和涡轮壳之间的“扭点”处的间隙闭合度在涡轮操作期间可能由于转子轴承支撑件(或轴承座)和涡轮壳臂支撑件在涡轮操作期间的竖直增长差异而大约为0.010英寸。因轴承座的热增长和收缩而引起的转子的竖直降落和升起相对较快(小于一小时)，而因壳支撑结构的热增长和收缩而引起的壳臂的竖直升起和降落相对较慢(大约16个小时达到完全增长)。在这方面，已经证明涡轮机架上的转子增长和壳增长因滑润剂温度驱动两者增长而实质相等的假设是不正确的。

在涡轮转子结构和涡轮壳之间的每密耳的间隙都造成显著的漏泄损失，并导致性能和经济损失。虽然已经努力在转子和壳之间实现更均匀的热增长特性以减少漏泄损失，但是这种努力难以达到期望的目标。

发明内容

根据一个示例性但非限制性的实施例，其提供了一种用于支撑涡轮转子和涡轮壳的机架，其包括轴承座、涡轮壳臂支撑件和冷却/加热回路，轴承座包括壳体，壳体封闭可被涡轮转子接合的弓形轴承表面；涡轮壳臂支撑件位于壳体的对置侧，涡轮壳臂支撑件均具有水平表面和一个或多个竖直表面，该水平表面和一个或多个竖直表面适于被封闭涡轮的至少一部分的涡轮壳的支撑臂接合；冷却/加热回路利用热交换器介质，布置成同时冷却或加热轴承座和涡轮壳臂支撑件，从而减少涡轮转子和涡轮壳的差异热增长特性。

另一方面，提供了一种用于支撑涡轮转子和涡轮壳的机架，其包括轴承座、涡轮壳臂支撑件和冷却/加热回路，轴承座包括壳体，壳体封闭可被涡轮转子接合的弓形轴承表面；涡轮壳臂支撑件位于壳体的对置侧，涡轮壳臂支撑件均具有水平表面和一个或多个竖直表面，该水平表面和一个或多个竖直表面适于被封闭涡轮的至少一部分的涡轮壳的支撑臂接合；冷却/加热回路布置成供应液体，以同时冷却或加热轴承座和涡轮壳臂支撑座，从而减少涡轮转子和涡轮壳的差异热增长特性；并且其中，至少两个分支管线连接到各个壳臂支撑件的内部回路，内部回路布置成冷却或加热水平表面和一个或多个竖直表面。

一种用于支撑涡轮转子和涡轮壳的机架，包括：

轴承座，其包括壳体，壳体封闭能够被涡轮转子接合的轴承表面；

位于壳体的对置侧的涡轮壳臂支撑件，涡轮壳臂支撑件均具有水平表面和一个或多个竖直表面，该水平表面和一个或多个竖直表面适于被将涡轮的至少一部分封闭的涡轮壳的支撑臂接合；以及

利用热交换介质的冷却/加热回路，其布置成同时冷却或加热轴承座和涡轮壳臂支撑件，从而减少涡轮转子和涡轮壳的差异热增长特性。

优选地，冷却/加热回路包括通向机架的入口管线、至少一个通向轴承座的供应管线、以及至少两个分支管线，其用于使机架和至少一个供应管线中的流的一部分转向到各个涡轮壳臂支撑件。

优选地，至少两个分支管线均连接到各个壳臂支撑件中的内部回路，内部回路布置成冷却或加热水平表面和一个或多个竖直表面。

优选地，内部回路被再分成冷却或加热水平表面的第一分支回路和冷却或加热一个或多个竖直表面的第二分支回路，第一分支回路和第二分支回路具有单独的排泄管线。

优选地，第一分支回路包括直接位于水平表面下方的通道。

优选地，第二分支回路包括直接位于一个或多个竖直表面后方的通道。

优选地，第一分支回路包括直接位于水平表面下方的通道。

优选地，冷却/加热回路包括一个或多个插入在各个涡轮壳臂支撑件内的带槽插塞。

优选地，热交换介质包括蒸汽、水或油。

一种用于支撑涡轮转子和涡轮壳的机架，包括：

轴承座，其包括壳体，壳体封闭能够被涡轮转子接合的弓形轴承表面；

位于壳体的对置侧的涡轮壳臂支撑件，涡轮壳臂支撑件均具有水平表面和一个或多个竖直表面，该水平表面和一个或多个竖直表面适于被将涡轮的至少一部分封闭的涡轮壳的支撑臂接合；

冷却/加热回路，其布置成供应液体，以同时冷却或加热轴承座和涡轮壳臂支撑座，从而减少涡轮转子和涡轮壳的差异热增长特性；且

其中，至少两个分支管线连接到各个壳臂支撑件中的内部回路，内部回路布置成冷却或加热水平表面和一个或多个竖直表面。

优选地，包括可选的热交换器，其中，液体以与更暖的液体进行热交换的关系经过，从而加热轴承座和涡轮区域壳支撑座。