[實用新型]壓力調整型刷式汽封

有效

• 申請號: 201220703338.X
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN203161299U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 周惠
• 申請（專利權）人: 南京兆能節能科技有限公司
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本實用新型涉及一種汽封裝置，特別是一種適合汽輪發電機組的汽輪機等大型轉子機械設備動密封使用的壓力調整型刷式汽封，屬于汽輪機的密封裝置。?

背景技術

截止2007年底，由國內三大汽輪機廠設計制造的300MW容量等級汽輪發電機組投產506臺，裝機容量157518MW，占全國火電總裝機容量32.5%。從設計經濟性能分析，這批亞臨界機組與近幾年陸續投產的600MW及以上容量超或超超臨界機組存在較大差距。如何改造進而提高經濟性能是擺在企業決策者面前的一個現實問題。?

影響汽輪機效率、煤耗和汽耗等經濟因素很多,其中汽輪機通流動、靜葉汽封和軸封的泄漏是導致汽輪機效率降低的重要原因,特別是汽輪機參數越來越高,相同密封間隙下,通過級間汽封蒸汽的密度升高,質量流量增大。漏汽不僅旁路且又可能作功于動(靜)葉,而且造成下一級主流道憂動,雙重負面效果嚴重影響級效率。以國產引進型上汽300MW機組為例,在中間過橋汽封的泄漏量設計值為20.8噸/小時；其它300MW以下的機組,由于受到以前的技術和生產工藝的影響,其泄漏量比例就更大了。由此可見,汽輪機的泄漏量是非常大的,改進潛力也是很大的。?

現代汽輪機目前最常用的汽封圈仍為梳齒式結構，梳齒式結構的汽封圈的?工作原理是迫使流體通過曲折的途徑遞減其壓力以減小泄漏，在裝配時，汽封環通過放置在汽封弧塊背部的彈簧片壓緊到設計位置，當汽封齒與轉子碰磨時，汽封環有一定的退讓，不至嚴重損傷軸和汽封環，但不能防止摩擦。近幾年來,隨著技術的發展從國外引進了多種新型汽封,較為典型的如:接觸式汽封、側齒汽封、蜂窩汽封等，但仍存在密封性能不好，泄漏量大，軸易振動，易損傷等不足。?

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服上述現有汽封圈的不足之處，設計一種密封性能好，能適應轉子的瞬間徑向變形或偏心運動的壓力調整型刷式汽封，在保證安全的前提下盡量減小密封間隙，增加汽封的阻尼作用，利于機組更加穩定經濟的運行，適合大型轉子機械設備特別是汽輪機的密封?

本實用新型的技術方案如下：?

一種壓力調整型刷式汽封，由數量大于等于4段的汽封體2首尾相接而成的環狀體，每段汽封體2的背部進氣側銑出一道汽封體供壓槽1，每段汽封體2通過壓力自調彈簧8連接，每段汽封體2下方設有滑入式汽封環5。?

所述滑入式汽封環5包括兩片夾板10和一端焊接在兩片夾板10之間的緊密排列的金屬刷絲9，滑入式汽封環5通過鑲嵌的方式安裝在汽封體2內。?

每段所述汽封體2內設有壓力自調彈簧安裝孔3，壓力自調彈簧8設置在壓力自調彈簧安裝孔3內?

每段所述汽封體2下部設有高位汽封齒4和低位汽封齒7。?

所述壓力自調彈簧8的材質為耐高溫的合金材料。安裝后保證在機組無運?行狀態或低負荷狀態下，汽封間隙在3mm左右，而當隨著負荷的增加汽封間隙逐步減小，達到設計間隙甚至零間隙。?

所述的金屬刷絲9為直經為0.05～0.2mm、硬度不低于80HB、抗拉強度不小于800Mpa的耐高溫合金絲，按設定角度緊密排列成而成，其厚度不小于1.5㎜。?

所述金屬刷絲9的最佳排列角度為20～60度。?

本實用新型的工作機理為：?

壓力調整型刷式汽封弧段結構與傳統蜂窩刷式汽封弧段基本相同，只是進汽面銑出一道汽封體供壓槽，其目的是使汽封弧段背面壓力汽封體溝槽內部壓力等于進汽側壓力，刷環采用鑲嵌或滑入式的方式安裝在汽封體內如圖1、圖2，而在必要汽封弧段的端面上鉆孔裝入螺旋圓柱彈簧，其上下汽封環中間各有兩只螺旋圓柱彈簧如圖。彈簧的推力使得汽封弧段在機組未運行或低工況運行條件時呈開啟狀，避讓了機組在啟動時和過臨界時的振動磨損。隨著蒸汽壓力流量的增大，汽封弧段通過供壓槽而得到的壓力也增大，汽封間隙變小，起到密封的作用。而刷絲采用特種金屬絲，保證密封的同時又不會傷害到轉子。為了確保刷頭的密封性、柔軟性和必要的機械強度，所述刷絲層選用直經為0.05～0.2mm、硬度不低于80HB、抗拉強度不小于800Mpa的耐高溫合金絲，按設定角度緊密排列成而成，其厚度不小于1.5㎜。為了減小對轉軸的轉動阻力，所述耐高溫合金絲的最佳排列角度為20～60度。而汽封弧段連接的壓力自調彈簧使用的是耐高溫的合金材料，保證在高溫高壓下彈簧同樣有很好的工作效果。?