[實用新型]一種徑向雙流式汽輪機

有效

• 申請號: 200720110667.2
• 申請日: 2007-06-15
• 公開（公告）號: CN201078246Y
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 程建平;鄭群
• 申請（專利權）人: 程建平;鄭群
• 主分類號: F01D1/06
• 分類號: F01D1/06;F01D5/04;F01D5/14;F01D9/02;F01D17/14
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及一種汽輪機，尤其是能有抵消產生的軸向力并利用汽流的熱能焓降做功的一種徑向雙流式汽輪機。

背景技術

目前，現已被廣泛應用于工業驅動的傳統汽輪機，都是葉片與葉輪裝配式汽輪機，包括凝汽式、抽汽凝汽式、背壓式、抽汽背壓式等結構，其結構原理均屬軸流式，轉子可按要求分為單級和多級結構，依靠工質的膨脹做功，包括進汽室、噴嘴組、葉片、葉輪、主軸、定子、排汽室等。熱效率低，能耗高，結構復雜，葉片加工要求高、難度大，加工周期長，成本高，而且操作與維護極其嚴格，由于葉輪與葉片為機械連接，存在著結構不緊湊、強度低、剛性差，抗超速、抗振動能力低，安全可靠性差等問題，因此在實際使用中容易發生譬如振動或超速引起的葉片斷裂、主軸斷裂等機毀事故，造成用戶的直接和間接經濟損失。

現有的徑流式汽輪機的工質只在向心流道中膨脹產生高速汽流沖動轉子旋轉做功，如專利號為：200510100131.8，名稱為：一種徑流式汽輪機，包括汽缸、定子和轉子，定子和轉子設在汽缸內，汽缸內設有由汽缸、定子和轉子形成的使蒸汽定向流動的完整的蒸汽流道，依次包括進汽管、進汽室、多個向心能量轉換流道組、至少一個汽流換向流道組和排汽室，其中向心能量轉換流道組的數量為至少兩個，汽流換向流道組的數量比向心能量轉換流道組少一個，且所有向心能量轉換流道組和汽流換向流道組沿轉子的軸向相互交錯排列，進汽室出口和各汽流換向流道組末端均設有多個漸縮式噴嘴。徑流式汽輪機雖然具有效率高、能耗低等優點，但即存著前汽封隨進汽參數升高而延長引起軸向尺寸加長，轉子強度和剛度下降，機組外型增大，單向推力隨進汽壓力升高而增大，通流部結構件多而且復雜，設計、加工與總裝配要求高、難度大，無變工況措施等問題。

實用新型內容

本實用新型解決了現有技術中汽輪機在做功時產生軸向力，容易降低功效的缺點，提供一種能顯著減輕軸向力，有效利用能量做功的徑向雙流式汽輪機。

本實用新型還解決了現有技術中汽流在葉輪上流動只能在一個方向上做功的缺點，提供一種能有效利用向心和離心的兩次做功，提高汽輪機的效果的徑向雙流式汽輪機。

本實用新型還解決了現有技術中前汽封隨進汽參數升高而延長引起軸向尺寸加長，轉子強度和剛度下降，機組外型增大的缺點，提供一種進汽參數升高，軸向尺寸不用增加、轉子強度和剛度不會顯著下降、機組外型不會顯著增大的徑向雙流式汽輪機。

本實用新型還解決了現有技術中隨進汽壓力升高，通流部結構復雜，設計、加工和裝配要求提高的缺點，提供一種結構更簡單緊湊可以滿足多種壓力值的徑向雙流式汽輪機。

本實用新型還解決了現有技術中無法針對工況要求進行進汽量精確調節的缺點，提供一種能隨著工況的變化可以相應調節進汽流量的徑向雙流式汽輪機。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種徑向雙流式汽輪機，包括底座，設于底座上的前軸承箱和后軸承箱及調節執行機構，前軸承箱和后軸承箱之間設有汽輪機本體，汽輪機本體內設有主軸，其中，所述的主軸上設有一個雙列向心整體葉輪和2個布置在雙列向心整體葉輪兩側的離向心整體葉輪；所述的雙列向心整體葉輪上設有與之成一體的雙列向心轉軸流彎扭曲葉片，離向心整體葉輪設有與之成一體的軸流轉離心彎扭曲葉片和向心轉軸流彎扭曲葉片；向心轉軸流彎扭曲葉片出口與軸流轉離心彎扭曲葉片的進口之間設有軸向汽流換向流道，軸流轉離心彎扭曲葉片的出口與向心轉軸流彎扭曲葉片的進口之間設有徑向汽流換向流道。雙列向心整體葉輪的兩側可以設置多個離向心整體葉輪，這些葉輪都是按照雙列向心整體葉輪的中間對稱，所以可以抵消兩側產生的軸向力，減輕汽輪機中軸承壓比來提高軸承的耐用性和可靠性；汽流從雙列向心整體葉輪上的雙列向心轉軸流彎扭曲葉片組成的流道的進口進入，沿著流道向心沖動轉子做功，汽流通過軸向汽流換向流道轉換了汽流的角度進入到軸流轉離心彎扭曲葉片組成的流道，使汽流在離心流道中也能沖動轉子做功，提高汽流的利用率，提高汽輪機的效率；徑向汽流換向流道前端為徑向導葉，汽流通過徑向導葉改變了汽流角，經過徑向汽流換向流道進入離向心整體葉輪的向心轉軸流彎扭曲葉片組成的流道向心做功；汽輪機主軸上的葉輪正中間為雙列向心整體葉輪，根據需要可以在兩側成對增加離向心整體葉輪，以滿足輸出的需要；在不斷的焓降過程中，流道的容積不斷增大，做功階段的流道從進口到出口，流道容積從小到大。