[發明專利]蒸汽動力裝置的汽封系統

有效

• 申請號: 201110191733.4
• 申請日: 2011-07-09
• 公開（公告）號: CN102230397A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 王立君;信景光
• 申請（專利權）人: 濰坊雷諾特動力設備有限公司
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 王紀辰

技術領域

本發明涉及蒸汽動力裝置技術領域，尤其涉及蒸汽動力裝置的汽封系統。

背景技術

在蒸汽動力裝置中，通常為汽輪機，需要通過各種汽封裝置保證機器的正常運行，通常有軸端汽封、隔板汽封和圍帶汽封，軸端汽封的作用是為防止轉子的兩軸端漏氣，隔板汽封和圍帶汽封主要是防止級間漏氣，傳統設計中，軸端汽封中的汽封體固定在缸體的洼窩中，汽封體的外周面與缸體的內壁是緊靠在一起的，致使汽封體受熱膨脹時會產生以下幾個缺點：

（1）汽封體先受熱，向外膨脹會受到缸體的限制，則膨脹值必然向內釋放，容易造成其內孔變形，改變了汽封間隙，汽封齒與轉子容易產生碰撞，并產生漏氣，軸端漏氣除會使熱能損耗外，因其靠近前后軸承座，漏氣會因蒸汽的附壁現象及前端軸承座因轉子的高速旋轉而略顯負壓，一旦漏氣就會因以上原因進入軸承座，潤滑油中長時間含水會使油乳化，除影響汽輪機油的固有特性外，還可能引起滑閥、油動機等重要部件的銹蝕，而造成卡澀，降低了機組的經濟性和安全性；

（2）汽封體膨脹后會引發缸體中分面產生內張口，從而在此處造成漏氣；

隔板汽封的主要作用是用來阻礙蒸汽繞過噴嘴造成的能量損失，并使葉輪上的徑向推力增大，減少漏氣量，保證蒸汽動力裝置的效率，但是在傳統汽封的形式下，隨著機組投入使用的時間加長，隔板上安裝的汽封環的汽封齒與轉子之間的摩擦損耗及變形會逐漸增大，且隔板與葉輪和葉片之間存在軸向間隙，這樣就造成漏氣量不斷增加，隔板與葉輪和葉片之間的間隙，會使從隔板噴嘴流出的蒸汽在間隙內擴散，降低蒸汽的使用效率，這也成為影響蒸汽動力裝置效率的一個長期以來無法解決的難題；

圍帶汽封的主要是用來防止蒸汽繞過葉片頂部造成的能量損失，傳統的設計中，圍帶和與其相配合的汽封環之間主要采用平齒汽封，較容易受損，導致漏氣量比較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種蒸汽動力裝置的汽封系統，它能夠有效的降低蒸汽的泄漏，提高蒸汽動力裝置的效率和使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種蒸汽動力裝置的汽封系統，包括設置于汽輪機的缸體與轉子之間的汽封體，所述缸體與汽封體之間設有徑向間隙，所述缸體與汽封體之間設有密封環，所述缸體上在徑向方向上設有環形凹槽，所述汽封體在沿軸向方向上設有環形凹槽，所述密封環約束安裝于所述缸體的凹槽和汽封體的凹槽內。

作為一種改進，所述汽封體與缸體之間設有排氣空腔，所述汽封體上設有用于將所述轉子與汽封體之間的蒸汽排出的排氣孔，所述排氣孔連通所述排氣空腔；所述缸體上設有抽氣孔，所述抽氣孔連通排氣空腔。

作為一種改進，所述密封環設置于所述排氣空腔的側壁上。

作為一種改進，所述蒸汽動力裝置的汽封系統還包括用于限制所述轉子的末端葉片出口蒸汽流向下游汽封體的倒流環，所述倒流環固定安裝于所述汽封體上。

作為一種改進，所述蒸汽動力裝置的汽封系統還包括設置于所述缸體內的隔板與所述轉子上的葉片之間的汽封部件。

作為一種改進，所述隔板上設置有凹槽，所述葉片上設置有與所述隔板的凹槽相匹配的凸起擋圈，所述汽封部件設置于所述隔板的凹槽與所述凸起擋圈之間。

作為一種改進，所述汽封部件包括第一汽封環，所述第一汽封環的一開口端嵌裝于所述隔板的凹槽上，所述第一汽封環的另一開口端向所述凸起擋圈延伸。

作為一種改進，所述蒸汽動力裝置的汽封系統還包括固定安裝于所述轉子的葉片上的圍帶和環繞所述圍帶且與所述圍帶形成蜂窩汽封的第二汽封環。

作為一種改進，所述蒸汽動力裝置的汽封系統還包括用于將所述轉子上的速度級葉片出口蒸汽導向所述隔板噴嘴的導流環，所述導流環固定安裝于所述缸體上。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

由于所述缸體與汽封體之間設有徑向間隙，且缸體與汽封體之間設有密封環，密封環可以防止蒸汽從汽封體與缸體之間泄漏，密封環約束安裝在在汽封體和缸體的凹槽中，可以使密封環既在凹槽內密封又有膨脹間隙，因此汽封體受熱膨脹時有自由膨脹的空間，不會和缸體之間發生相互作用力，從而可以防止汽封體的膨脹值向內釋放，導致汽封體的內孔受到的擠壓使內孔變形，防止汽封環的汽封齒與轉子碰撞損壞，導致密封效果不好，引起漏氣，同時也防止汽封體的膨脹對缸體產生一個向外的張力，造成缸體的中分面產生內張口漏氣，這樣就減少了蒸汽的泄漏，提高了蒸汽的利用率，從而提高了蒸汽動力裝置的效率，防止蒸汽外泄對附近的前后軸承座也起到保護作用，使前后軸承的使用壽命增長。