[实用新型]一种用于汽轮机的涡流式减压汽封

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减压汽封，具体为一种用于汽轮机的涡流式减压汽封。

背景技术

汽轮机是高速旋转的大型、精密热功转换动力机械。在汽缸、隔板等静体与主轴、叶片等转体间必须预留一定的轴向和径向间隙，以免机组在工作时动静部件发生碰摩。为了减小汽封间隙的漏汽，必须设置汽封装置，在保证不发生动静摩擦前提下，使汽封间隙处于标准范围内并趋向最小值。这样才能保证多级汽轮机各级和各缸之间减少漏汽损失，提高机组热效率。

在汽轮机热功转换的各项损失中，汽封漏汽损失占有很大比重，对汽轮机的热功转换效率有重要影响。汽轮机出现一百多年来，其技术理论已日趋完善，在现有的汽轮机技术理论，制造工艺和应用材料基础上，大幅度提高汽轮机内效率是不现实的，但是通过减小汽轮机汽封与转子动静配合间隙达到减少漏汽的目的，是提高汽轮机运行效率主要途径，同时改造成本远低于通流改造，尤其现代大容量高参数的汽轮机，间隙漏汽对汽轮机效率的影响更大。以国产引进型MW300机组为例，高中压间汽封实际运行间隙均在0.8mm以上，根据实验测得的数据，仅通过这部分汽封漏汽所造成的漏汽损失就使机组热耗增加60kJ/kWh以上，折合标准煤2克以上。因此减少汽封间隙漏汽对汽轮机效率的提高至关重要。

但是，汽轮机是高速旋转机械，在减少通流间隙漏汽（即汽封漏汽）的同时又要兼顾到机组动静碰磨的安全性。汽封是汽轮机动静部件之间的过渡部件，极易因汽封体故障而引起汽轮机动静部件之间直接摩擦碰撞，伤及汽轮机大轴，严重时造成大轴永久性弯曲的重大事故。尽管机组运行中启机不畅，甚至造成重大弯轴重大事故得原因可能是多方面的，但是结果所反映出来的根本原因是由于动静碰磨所造成的，事故反映出来的是动静间隙的问题。以MW200机组为例，80年代初期，弯轴现象时有发生，针对MW200机组的弯轴现象，90年原能源部下文要求电厂和将MW200机组前轴封部分汽封间隙调为1—1.2mm，以牺牲机组的经济性来保证安全性。

汽封兼顾安全、经济的双重责任，所以人们一直在探求新的汽封结构型式，以解决既能够大幅度提高密封性能、又能满足机组安全运行这一长期困扰汽机专业人员的两难问题。因此研究及推广应用高效、安全的汽轮机汽封，一直是汽轮机专家们追求的目标，也是各汽轮机制造商及各发电厂追求的目标。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种用于汽轮机的涡流式减压汽封，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于汽轮机的涡流式减压汽封，包括汽封主体，所述汽封主体内设有多个依次相连的弧形内腔体，所述多个弧形内腔体形成涡流流道，内腔体的外圆上一端设有低齿，另一端设有高齿，所述内腔体内分布有多个高低不等的齿牙。

本实用新型改变传统汽封的腔室结构，利用数控及电火花加工技术，把内腔体设计成弧形加高低齿结构，极限地增大了内腔体的容积与粗糙程度，显著提高了汽封的热力学效应、摩阻效应和流束收缩效应等正效应，降低了透气效应（负效应）。

有益效果：

本实用新型结构简单，增大了涡流降速的效果，减少蒸汽激振力引起的轴系振动，减轻水汽对末级叶片的水蚀现象；极大增加了热力学效应和摩阻效应，对气流在内腔体的强烈紊流现象起到非常好的截流作用。

附图说明

图1为本实用新型的截面结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种用于汽轮机的涡流式减压汽封，包括汽封主体1，所述汽封主体1内设有多个依次相连的弧形内腔体2，所述多个弧形内腔体2形成涡流流道，内腔体的外圆上一端设有低齿3，另一端设有高齿4，所述内腔体1内分布有多个高低不等的齿牙5。

在本实用新型中，所述弧形内腔体2充分延长气流的停留时间，使得摩阻效应更大。所述低齿3扩大了涡流流道空间，使气流迅速扩容，增大了涡流降速的效果，减少蒸汽激振力引起的轴系振动。所述高齿4对机组运行中产生的凝结水有很好的导流作用，减轻水汽对末级叶片的水蚀现象。内腔体内分布高低不等的齿牙5，使汽流在相同长度的轴封段内，路径复杂，形成更多涡街，涡街相互碰撞摩擦，动能彻底转化为热能，蒸汽流速转化为涡街流速，极大增加了热力学效应和摩阻效应，对气流在内腔体的强烈紊流现象起到非常好的截流作用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和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只是说明本实用新型的原理，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。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。