CN108361075A - 正压式汽轮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正压式汽轮机，由汽轮机缸体1、汽轮机转子2、轴封3、进出汽口5、轴承4、主调气阀、疏水系统等组成，其中缸体内的多级喷嘴与转子的多级叶轮15轴向位置相对应，并且喷嘴11导叶片18及27与叶轮动叶片14都与转子2轴线平行，从而使蒸汽的推力对转子形成了正向纯力偶而不产生轴向力的正压式汽轮机，使汽轮机做功效率更高，设备更简单。本发明的汽轮机结构即可用于单独汽轮机，也可用于做为汽轮机的高压缸、中压缸、低压缸串联起来使用，其中缸体内的多级喷嘴11与转子的多级叶轮15轴向位置相对应，并且喷嘴导叶片与叶轮动叶片都与转子轴线平行，从而产生了使蒸汽的推力对转子形成了正向纯力偶(近似的)而不产生轴向力的正压式汽轮机。

Description

正压式汽轮机

一、技术领域

本发明涉及一种汽轮机，特别是涉及一种做功过程中对汽轮机转子不产生轴向力只产生正向纯力偶距的汽轮机。

二、背景技术

现在发电厂(如火力发电厂、核电厂)和其它场合所使用的汽轮机基本上都是利用蒸汽的热能推动汽轮机转子转化为机械能带动发电机发电，做功过程中蒸汽沿着轴向通过导叶栅调整气流角度逐级推动与汽轮机转子轴线成一定倾斜角度且径向安装的动叶片，从而带动转子转动，最后做功后乏汽从汽缸的另一端排出。由于动叶片具有倾斜角度总免不了产生轴向力，这部分能量不产生转距就浪费了，而且使汽轮机结构变得复杂了。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种在做功过程中对汽轮机转子不产生轴向力并且使设备结构更加简单做功效率更高的汽轮机。

为达到上述目的，本发明提供一种使蒸汽产生的推力沿汽轮机转子外轮缘并垂直于转子轴线作用于转子，从而对转子产生正向环形力偶矩的汽轮机。

该汽轮机由汽轮机缸体、汽轮机转子、轴封、进出汽口、轴承、主汽阀、调阀、疏水系统等组成。所述汽轮机缸体由缸筒、固定喷嘴、中间隔板等组成，其中缸筒可做成内外缸套装整体式和上下两半的(如图)及筒体与端盖分开式的(如图)等形式，上下两半缸筒之间及缸筒与端盖之间用螺栓螺母固定(图中未画出)，缸筒上两端开有进出汽孔与进出汽管路连通，其中除调节级外固定喷嘴和中间隔板可做成一体式(如图1所示)都环装于缸筒内壁(可焊装和固定安装)且固定喷嘴平行于缸筒轴线，外缘上开有通汽孔内孔镶有汽刀片(与主轴形成汽封)的中间隔板与环形布置的许多导叶片及喷嘴堵板固定形成多级喷嘴室；所述汽轮机转子由主轴、动叶片、叶轮侧板组成，开有通汽孔的叶轮侧板将许多的动叶片间隔地环形固定在轮缘外侧并与主轴固联(图示为焊结)且与喷嘴相对应形成诸多叶轮级，还可将动叶片与主轴的联结做成可拆装式、叶轮外缘尺寸做成不同直径形成阶梯式的；汽轮机转子由轴承支承转动，并使叶轮与汽轮机缸体同心且使各级叶轮与喷嘴级轴向位置相对应喷嘴角度方向与叶轮动叶片角度方向相适应，各级喷嘴及叶轮通流尺寸由力学计算确定；由进出汽口、缸体两端轴封及中间隔板汽封形成了逐级蒸汽室；主调汽阀控制着蒸汽流量从而控制汽轮机转子转数；疏水系统将缸体内冷却水及时排出。

工作时，蒸汽由进汽管进入缸体内第一级喷嘴室(调节级)由间隔布置的诸多环形导叶片调整角度方向后吹向第一级叶轮的动叶片做功后由动叶片间隙进入汽缸内，再经中间隔板外缘通汽孔进入第二级喷嘴室吹动第二级叶轮，做功后再进入第三级喷嘴室吹动第三级叶轮......直至最末级喷嘴室做功后经排汽口排出。

四、附图说明

图1为本发明的汽轮机轴向剖视图。

图2为本发明的汽轮机轴向进汽口处剖视图。

图3为本发明的汽轮机缸体剖视图。

图4为本发明的汽轮机转子图。

图5为本发明的汽轮机喷嘴及中间隔板图。

图6为本发明的汽轮机另一种喷嘴图。

图7为本发明的汽轮机调节级喷嘴图。

五、实施方式

下面结合附图具体说明本发明的汽轮机实施方式。

图1所示的汽轮机由汽轮机缸体1、汽轮机转子2、轴封3、轴承4、进出汽口5等组成。汽轮机缸体1固定在基础板6上，转子2通过轴承4转动支撑在基础板6上且与缸体1保持同心并使各级叶轮轴向位置与缸体1内的喷嘴相对应及喷嘴角度方向与叶轮动叶片角度方向相适应，轴封3固定在缸体1端盖上与转子2的主轴形成动密封，并与缸体1上的进出汽口及中间隔板形成多级蒸汽室。

图3为汽轮机缸体1由缸盖8、上缸9、下缸10组成。上缸9与下缸10同心固定并与缸盖8同心把合，缸体1内固定安装着(图示为焊装)有一定间隔平行于缸筒轴线(最佳状态)且与缸筒同心的多级喷嘴11，缸体1还可以是整体缸筒与端盖8扣合内装喷嘴。缸体1还可以是缸筒与缸盖合为一体的上下两合缸筒。

图4所示的汽轮机转子2由主轴12、叶轮侧板13、动叶片14、联轴器组成。一定数量的动叶片14间隔固定在开有通汽孔的圆形叶轮侧板13外缘并保持通流间隙和通流方向，其动叶片14的缝隙口与主轴13中心线平行(最佳状态)，开有通气孔的圆形叶轮侧板13内孔与主轴12固联。这样就有诸多的动叶片14间隔环装在叶轮侧板13外缘形成了多级叶轮15。(本图为焊接结构)

图5所示汽轮机的喷嘴及中间隔板是将导叶片18与中间隔板16及喷嘴堵板17固定在一起形成半环形带隔板喷嘴11。外缘上开有通汽孔而内孔车有环形槽(用于装汽封片)的中间隔板16与一定数量的导叶片18及喷嘴堵板17固定并保持通流间隙和通流方向，其导叶片18的间隙最好与中间隔板16的内孔轴线平行。

图6所示汽轮机的喷嘴11为另一种不带隔板喷嘴。开有通气孔的喷嘴孔板22、喷嘴堵板20及内衬板21与一定数量的导叶片18固定在一起形成半环形喷嘴。也可做成整套环形喷嘴以对应整体缸筒。

图7所示汽轮机的调节级(喷嘴11的第1级)喷嘴25由导叶片27、喷嘴堵板26组成，一定数量的导叶片27环形固定在两块喷嘴堵板26内孔边缘。

本发明的汽轮机结构即可用于单独汽轮机，也可用于做为汽轮机的高压缸、中压缸、低压缸串联起来使用，其中缸体1内的多级喷嘴11与转子2的多级叶轮15轴向位置相对应喷嘴11角度方向与叶轮动叶片14角度方向相适应，并且喷嘴11导叶片18及27与叶轮15动叶片14都与转子2轴线平行，从而产生了使蒸汽的推力对转子形成了正向纯力偶(近似的)而不产生轴向力的正压式汽轮机。

Claims (5)

1.一种正压式汽轮机由汽轮机缸体(1)、汽轮机转子(2)、轴封(3)、进出汽口(5)、轴承(4)、主调气阀、疏水系统等组成，所述缸体(2)内壁上环形固定着多级喷嘴(11)且喷嘴之间用中间隔板(16)隔开；所述汽轮机转子(2)外缘环形固定着一定数量的动叶片(14)形成多级叶轮(15)并且通过轴承(4)转动安装于缸体(1)内并使转子(2)轴线与缸体(1)轴线同心且喷嘴(11)角度方向与叶轮动叶片(14)角度方向相适应；安装缸体(1)上的轴封(3)与进出汽口(5)及各级喷嘴(11)中固定的中间隔板(16)将缸体(1)和转子(2)间隔成多级蒸汽室；其特征在于缸体(1)内的喷嘴(11)及转子(2)的动叶片(14)都平行于转子(2)轴线且在轴向上位置相对应。

2.根据权利要求1所述的正压式汽轮机，其中所述汽轮机转子(2)由主轴(12)、叶轮侧板(13)、动叶片(14)、联轴器组成，其特征在于与主轴(12)轴线平行的动叶片(14)通过开有通汽孔并与主轴(12)固定在一起的叶轮侧板(13)环形固定于转子(2)外缘处。

3.根据权利要求1所述的正压式汽轮机，其中所述汽轮机喷嘴(11)由导叶片(18)、喷嘴堵板(17)、中间隔板(16)组成，一定数量的导叶片(18)环形固定在喷嘴堵板(17)内轮缘处并与开有通气孔的中间隔板(16)固定在一起。

4.根据权利要求1所述的正压式汽轮机，其中所述汽轮机喷嘴(11)由导叶片(18)、喷嘴堵板(20)、喷嘴孔板(22)组成，一定数量的导叶片(18)环形固定在喷嘴堵板(20)内轮缘处并与开有通气孔的喷嘴孔板(22)固定在一起。

5.根据权利要求1所述的正压式汽轮机，其中所述汽轮机调节级喷嘴(25)由导叶片(27)、喷嘴堵板(26)组成，一定数量的导叶片(27)环形固定在两片喷嘴堵板(26)内轮缘处。