[发明专利]一种汽轮机的导流式多级次减压汽封装置

摘要

本发明公开了一种汽轮机的导流式多级次减压汽封装置，包括汽封主体、前侧汽端、后侧汽端、涡流腔室、导流齿、高齿、低齿、涡流腔室排齿、汽流入口、汽流出口，所述涡流腔室包括盲端迷宫涡流腔室、开放迷宫涡流腔室等，该装置采用涡流减压技术、气压平衡区间技术、导流式渐次减压技术，其特征在于:本发明采用把涡流腔室设计成开放的多弧形迷宫和/或多弧形弯管与盲端的多弧形迷宫和/或多弧形弯管科学组合的技术方法，实现了结构简单，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。克服了现有技术的不足。

主权项

1.一种汽轮机的导流式多级次减压汽封装置，包括汽封主体、前侧汽端、后侧汽端、涡流腔室、导流齿、高齿、低齿、涡流腔室排齿、汽流入口、汽流出口，所述涡流腔室包括盲端迷宫涡流腔室、开放迷宫涡流腔室、盲端弯管涡流腔室、开放弯管涡流腔室，该装置采用涡流减压技术、气压平衡区间技术、导流式渐次减压技术，其特征在于:所述汽封主体呈径向轴对称“工”字形，其轴向端以对称轴对称设有三组所述涡流腔室，所述汽封主体对称轴的前侧汽端一侧设有两个所述盲端迷宫涡流腔室，两个所述盲端迷宫涡流腔室之间设有所述盲端弯管涡流腔室，所述汽封主体对称轴的后侧汽端一侧设有对应的所述涡流腔室均设有所述汽流出口；所述涡流腔室沿轴向设有所述低齿、汽流入口、导流齿和高齿，所述涡流腔室的壁面上设有涡流腔室排齿，其中所述开放迷宫涡流腔室和开放弯管涡流腔室的末端设有所述汽流出口，构成一种汽轮机的导流式渐次减压汽封装置；根据所述汽轮机的导流式渐次减压汽封装置的结构，在轴向上形成六个相对封闭的区间，当汽轮机运转时，在轴心形成一个低气压区，高压蒸汽快速冲入第一个设在所述前侧汽端的所述盲端迷宫涡流腔室，受到所述高齿的阻挡后，在所述导流齿和汽轮机高速运转的离心力的作用下，泻出的高压蒸汽高速进入所述涡流腔室的迷宫，在所述低齿和所述涡流腔室排齿及汽轮机离心力的作用下，形成复杂的涡流流道，充分延长蒸汽在所述涡流腔室的停留时间，使得摩阻效应更大，增大了涡流降速的效果，减少蒸汽激振力引起的轴系振动，同时使所述盲端迷宫涡流腔室内气压迅速高于轮机汽室的气压，蒸汽返回汽轮机，同时有少部分蒸汽从高齿的间隙进入第二个相对封闭的区间，在第二个相对封闭的区间设有腔室小的所述盲端弯管涡流腔室，由于进入所述盲端弯管涡流腔室的蒸汽少，所以设置一个腔室小的所述盲端弯管涡流腔室，实现快速形成高压涡流，延长涡流停留时间，有效封堵前一个相对封闭区间泻出的蒸汽，第三个相对封闭区间用相同方法再次对泻出蒸汽进行封堵，由于进入第三个相对封闭空间的蒸汽更少，所以采用腔体较大的盲端迷宫涡流腔室，主要是延长气流在腔室内流动的时间，构成所述涡流减压技术；在第四到第六的所述后侧汽端的三个区间，与所述前侧汽端对称设置三个形状大小对应相同，但腔室末端设有所述汽流出口的涡流腔室，汽轮机运行时，汽轮机轴心区产生一个低压区，空气通过所述后侧汽端的第一个所述高齿的间隙，依次进入第五个相对封闭区间的所述开放弯管涡流腔室、第六个相对封闭区间的所述开放迷宫涡流腔室，所述后侧汽端设置的所述涡流腔室设置所述汽流出口，将吸入的空气、蒸汽凝结水和低温蒸汽导出，有利于在所述前侧汽端的第三个相对封闭区间的所述高齿两边形成气压平衡，极大地增大所述涡流腔室的容积、延长气流在腔室内流动的时间，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，降低透气负效应，构成所述导流式渐次减压技术。