[发明专利]一种减少过桥汽封漏汽量的结构

说明书

本发明涉及旋转机械汽封结构，具体涉及一种减少过桥汽封漏汽量的结构，包括转子和静子，转子与静子之间设置有汽封间隙，在汽封间隙内设置有轴流旋转汽封结构，轴流旋转汽封结构包括设置在转子上的若干轴流式汽封齿，轴流式汽封齿在转子上沿圆周设置，且轴流式汽封齿在转子的轴向、径向和周向方向上均为变截面结构；静子上设置有与轴流式汽封齿配合的导叶齿。本发明通过轴流旋转汽封结构对漏汽进行导流以形成高压涡旋阻挡漏汽倾泻至低压侧，轴流式汽封齿随转子转动，对汽封间隙内的漏汽不断周期性挤压，从而形成高压的涡旋和汽幕，阻挡漏汽外泄。这种结构实现容易，成本低廉，解决了过桥汽封漏汽量大的问题。

技术领域

本发明涉及旋转机械汽封技术领域，具体涉及一种减少过桥汽封漏汽量的结构。

背景技术

合缸汽轮机或者其他旋转机械结构紧凑，布置简单，可有效缩短机组总长度。然而，合缸结构存在较高压进汽端向较低压进汽端漏汽的问题，就是常说的过桥汽封漏汽问题，高品质的高压蒸汽未经过高压通流部分做功，直接漏入较低压通流，降低了机组效率。

对于现有的过桥汽封结构，减少泄漏量最直接的方法是增加汽封齿数和减小汽封间隙。但在实际工程中，受空间、结构限制，二者的优化都是很有限的，所以在有限的轴向空间里不通过增加轴向距离就能减小过桥汽封漏汽量是目前急需解决的问题。

因此，现有技术中过桥汽封结构存在改进的空间，需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

为了克服上述内容中提到的现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种减少过桥汽封漏汽量的结构，旨在利用专利旋转过程中产生的风压限制泄漏蒸汽的流动，从而提高过桥汽封的密封能力，防止较高压段蒸汽向较低压段泄漏，从而提高机组效率。

为了实现上述目的，本发明具体采用的猜测方法的技术方案是：

一种减少过桥汽封漏汽量的结构，包括转子和静子，所述的转子与静子之间设置有汽封间隙，在汽封间隙内设置有外侧汽封结构；外侧汽封结构的内侧还设置有轴流旋转汽封结构，所述的轴流旋转汽封结构包括设置在转子上的若干轴流式汽封齿，轴流式汽封齿在转子上沿圆周设置，且轴流式汽封齿在转子的轴向、径向和周向方向上均为变截面结构；所述的静子上设置有与轴流式汽封齿配合的导叶齿。

上述公开的减少过桥汽封漏汽量的结构，通过在汽封间隙内设置轴流旋转汽封结构，使得转子在转动的过程中，轴流式汽封齿对漏汽进行连续的挤压，在轴流旋转汽封结构处形成涡旋，进而阻止内部的漏汽直接进入外侧，从而减少了漏汽量。

进一步的，轴流式汽封齿在径向上的变截面结构可采用多种方式实现，此处举出一种具体可行的方案：所述的轴流式汽封齿接近转子旋转中心的一侧为内凹的曲面，且静子侧设置的导叶齿与曲面之间形成流道。这样设置的意义在于，当转子转动时，轴流式汽封齿与导叶齿之间的漏汽被周期性、高频次的快速挤压，使漏汽在流道内产生转向，最终形成涡旋，在涡旋的压力下能够阻止漏汽外泄。

进一步的，轴流式汽封齿在轴向上的变截面结构可采用多种方式实现，此处举出一种具体可行的方案：所述的轴流式汽封齿的齿顶包括一段上升坡面和一段下降坡面，上升坡面与下降坡面顺滑连接。这样设置的好处是，当转子转动时，轴流式汽封齿与静子之间的漏汽被周期性快速挤压，在轴向和径向上形成高压汽幕，内侧的漏汽不易向轴流式汽封齿外泄漏。

再进一步的，对上升坡面与下降坡面的设置进行优化，举出如下具体可行的方案：所述的上升坡面有坡底到坡顶的坡角逐渐减小，且上升坡面的坡角小于同一水平的下降坡面的坡角。

进一步的，对轴流式汽封齿在周向上的变截面结构进行优化，此处举出如下具体可行的方案：所述的轴流式汽封齿在转子的平面上沿圆周连续设置，轴流式汽封齿沿圆周的走向设置成圆弧状。这样设置时，轴流式汽封齿沿转子转动，对过桥漏汽形成挤压，在内侧汽封结构处形成规则的高压汽幕。