[發明專利]一種汽輪機軸端組合汽封裝置

在審

• 申請號: 201811331837.9
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109236383A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 鄭淑華;葛慧亭;胡海良;張超;張科
• 申請（專利權）人: 杭州汽輪機股份有限公司
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02;F01D11/04
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 唐迅

一種汽輪機軸端組合汽封裝置，包括汽封體和轉子，所述汽封體內環上設有上汽封齒卡槽和T型槽，所述上汽封齒卡槽內設有上汽封齒，所述T型槽內設有板簧、類T型載體、隨動懸浮汽封齒、塞條，且T型槽、板簧、類T型載體、隨動懸浮汽封齒、塞條構成隨動懸浮齒汽封，所述轉子上設有下汽封齒卡槽，所述下汽封齒卡槽內設有下汽封齒，所述相鄰的上汽封齒和下汽封齒交叉設置構成迷宮式汽封，采用迷宮式汽封和隨動懸浮齒汽封組合使用的型式，克服了單一汽封型式固有的缺陷，利用兩種汽封各自的特點來消耗汽封漏汽的能量，降低汽體的溫度和壓力，從而阻擋并減少蒸汽泄漏，使得汽輪機軸端整體密封效果顯著，同時兼顧了使用成本。

技術領域

本發明涉及汽輪機領域，具體涉及一種汽輪機軸端組合汽封裝置。

背景技術

在汽輪機組的設計與使用中，軸端汽封漏汽一直以來都是工程技術人員重點研究對象，為了減少汽輪機軸端密封部位的漏汽損失，改善機組的運行狀態，提高機組經濟性與安全可靠性，在汽輪機的軸端均會設置汽封裝置，而傳統的汽封密封型式主要有梳齒迷宮式汽封、蜂窩式汽封以及刷式柔齒汽封等。

梳齒迷宮式汽封的基本密封原理為多級節流膨脹，進而消耗汽流能量產生阻尼效果，從而減少蒸汽軸向泄漏量，但由于汽封齒間為環形腔室，使得汽流產生環向流動，在一定程度上會降低密封效果，特別是在高溫高壓的蒸汽工作環境下泄漏量相對較大。蜂窩式汽封則是在汽封體內安裝有特殊設備成型的正六面體網格蜂窩帶，蒸汽在封穴內環向流動受阻從而起到密封作用，能有效減小轉子自激振動發生概率，但由于結構所限加工相對困難，安裝時不便測量間隙，且發生動靜干涉后易脫落傷軸、使用壽命短。刷式柔齒密封屬于接觸式密封，是利用刷絲間空隙的不均勻結構所產生的橫向流破壞同向流，從而產生自密封效應，但由于刷絲為圓柱形多絲排列，在遇到高速高壓的蒸汽流沖刷時容易卷曲、倒伏及斷裂。針對上述幾種傳統軸端密封型式的缺陷，近年來出現了一種與轉子相接觸且可自由退讓的隨動懸浮齒汽封，但該汽封由于本身結構的特殊性在傳統的汽封體上不易安裝、互換性較差，且相比梳齒式汽封價格較高。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題而設計的一種由迷宮式汽封和隨動懸浮齒汽封混合使用的汽輪機軸端組合汽封裝置，該裝置密封性能強、結構簡單、安裝方便、通用性好，可有效提高機組運行的經濟性與安全性。

為了實現上述目的，本發明的一種汽輪機軸端組合汽封裝置，包括汽封體和轉子，所述汽封體內環上設有上汽封齒卡槽和T型槽，所述上汽封齒卡槽內設有上汽封齒，所述T型槽內設有板簧、類T型載體、隨動懸浮汽封齒、塞條，且T型槽、板簧、類T型載體、隨動懸浮汽封齒、塞條構成隨動懸浮齒汽封，所述轉子上設有下汽封齒卡槽，所述下汽封齒卡槽內設有下汽封齒，所述相鄰的上汽封齒和下汽封齒交叉設置構成迷宮式汽封。

進一步的方案為，所述板簧設于T型槽最內部，所述類T型載體通過板簧固定于T型槽內，所述類T型載體的中部開設有插槽，所述隨動懸浮汽封齒的一端通過塞條漲緊設于插槽內，隨動懸浮汽封齒的另一端突出至轉子，所述類T型載體沿著圓周方向均分為4等份或6等份。這種結構的特點是，所述的隨動懸浮汽封齒的使用及安裝采用了先進的積木塊技術，即將汽封體、類T型載體和隨動懸浮齒分離設計，在實際的安裝中，先將隨動懸浮汽封齒的一邊裝入類T型載體的插槽中，通過塞條漲緊，然后作為整體裝入相應汽封體上的T型槽中，通過板簧固定。

更進一步的方案為，所述設于的隨動懸浮汽封齒采用兩片疊加使用的型式，所述隨動懸浮齒汽封前或后分別設有不少于1級的迷宮式汽封。這種結構的特點是，所述隨動懸浮齒汽封可根據汽輪機組實際結構型式布置1~3級隨動懸浮齒汽封，同時在每級隨動懸浮齒汽封前后分別布置不少于1級的迷宮式汽封。

進一步的方案為，所述的上汽封齒與轉子之間的徑向間隙值為0.25~0.45mm；所述下汽封齒與汽封體的徑向間隙值為0.25~0.45mm。這種結構的特點是，不僅可以避免徑向的擦碰，又可保證有足夠小的密封間隙。