[實用新型]一種防渦動汽封圈

有效

• 申請號: 201520717732.2
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN204941617U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 王洪鵬;鮑大虎;王文斌;徐國林;張雪;周新靈;孫明哲;曲文波;丁瑩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

技術領域

本實用新型屬于渦輪機械的汽封領域。

背景技術

超臨界汽輪機由于主蒸汽參數的增加引起主蒸汽密度的顯著提高，高壓轉子因蒸汽力的作用易發生汽流激振。這種由于蒸汽力引起的軸系不穩定振動也稱蒸汽渦動，汽流激振現已成為超臨界汽輪機軸系失穩的重要原因之一。

產生汽流激振的一種原因是運行中汽輪機部件在承受熱變形、碰摩或不正常的徑向力等因素的作用下，隔板汽封、葉頂汽封和軸封不同程度磨損，出現動靜間隙沿圓周方向的徑向間隙分布不均勻。由于漏汽量的不同引起軸向力不均勻，在轉子上產生一個不正常的力矩。高負荷時該力矩增大，引起軸承支反力發生變化導致軸系失穩。

實用新型內容

本發明是為解決汽輪機及其它渦輪機械由于軸封間隙不均勻導致的漏汽量不同而引起的氣流渦動問題，本發明提供了一種防渦動汽封圈。

一種防渦動汽封圈，它包括梳齒式迷宮汽封圈，在梳齒式迷宮汽封圈的介質流流入側設有多個防渦動導流齒，多個防渦動導流齒位于該梳齒式迷宮汽封圈的靜子汽封齒的上游，且多個防渦動導流齒的導流方向與轉子的轉軸方向相同。

所述的多個防渦動導流齒沿梳齒式迷宮汽封圈的內側壁的圓周方向均勻排布。

所述的多個防渦動導流齒成山脊形。

原理分析：

迷宮汽封產生氣流激振(渦動)的原因是由于汽流經過汽封時不僅以很大的軸向速度通過汽封齒和轉子之間的間隙，而且由于轉子的旋轉具有較大的周向分速度，汽流在各汽封腔室中形成螺旋的流動方式。由于轉子在運行時與汽封在圓周方向山的間隙不一樣，因此在轉子的周圍形成了不均勻的壓力分布，分布壓力的合力將對轉子形成一個與位移相垂直的切向分量，動力將不斷增大轉子的渦動運行，進而使轉子產生激振失去穩定性。

本發明在常規梳齒式迷宮汽封的基礎上增加了防渦動導流齒，導流齒的存在可以擾亂汽流繞轉子的周向分速度，減弱了汽流的周向旋轉效果，從而減弱汽封內部的渦旋效果，有效降低汽流激振。

本實用新型具有以下有益效果：在常規汽封圈進汽側增加防渦動導流齒。本實用新型主要用于汽輪機高壓部位汽封，通過導流齒的導流作用，可有效的減小汽流激振力，增加阻尼，防止汽封漏汽量的不同引起軸向力不均勻，從而降低軸系的不穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的一種防渦動汽封圈相對于轉子位置的截面圖；

圖2為本實用新型所述的一種防渦動汽封圈的剖面圖；其中，A表示介質流向，附圖標記2表示靜子，附圖標記4表示轉子凸臺，附圖標記5表示轉子，附圖標記6表示轉子旋轉方向。

具體實施方式

具體實施方式一：參見圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述的一種防渦動汽封圈，它包括梳齒式迷宮汽封圈7，在梳齒式迷宮汽封圈7的介質流流入側設有多個防渦動導流齒1，多個防渦動導流齒1位于該梳齒式迷宮汽封圈7的靜子汽封齒3的上游，且多個防渦動導流齒1的導流方向與轉子的轉軸方向相同。

本實施方式中，靜子汽封齒3和轉子凸臺4以高低交錯結構布置，靜子汽封齒3和轉子凸臺4之間留有一定間隙，防止轉子轉動時轉子凸臺4與靜子汽封齒3碰磨；防渦動導流齒1布置在靜子汽封齒3上游，與轉子之間留有一定間隙，流體介質通過防渦動導流齒1后進入靜子汽封齒3和轉子凸臺1組成的迷宮汽封結構。

具體實施方式二：參見圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一所述的一種防渦動汽封圈的區別在于，所述的多個防渦動導流齒1沿梳齒式迷宮汽封圈7的內側壁的圓周方向均勻排布。

具體實施方式三：參見圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一或二所述的一種防渦動汽封圈的區別在于，所述的多個防渦動導流齒1成山脊形。

本實施方式中，介質可沿兩個防渦動導流齒1中間的空隙流向靜子汽封齒3。