一种汽轮机蒸汽回旋密封设备的制作方法

本发明涉及汽轮机，特别涉及一种汽轮机蒸汽回旋密封设备。

背景技术：

1、汽轮机，也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。汽轮机有静子和转子两大部分，在工作时转子高速旋转，静子固定，因此转子和静子之间必须保持一定的间隙，不使相互摩擦，蒸汽流过汽轮机各级工作时，压力、温度逐级下降，在隔板两侧存在着压差，当动叶片有反动度时，动叶片前后也存在着压差，蒸汽除了绝大部分从导叶、动叶的通道中流过做功外，一小部分会从各种间隙中流过而不做功，成为一种损失，降低了机组的效率。

2、为了减少动、静叶通道叶顶和叶根部位漏汽损失，提高汽轮机热能转换效率，在动、静叶通道叶顶和叶根部位设置了汽封装置，以减少漏汽损失，汽封装置一般由四块或六块汽封弧段组成一个环形结构，汽封弧段安装在隔板槽道内，每个汽封弧段背部凸台与隔板凹槽配合，使汽封装置定位，汽封装置的高、低齿与转子上的汽封齿形成迷宫密封，将高压蒸汽节流降压，以减小蒸汽漏汽损失。

3、每道汽封弧段与轴封套之间装有两片弹簧片，使得汽封弧段呈弹性压向中心，从而使得汽封弧段和转子之间保持紧密接触，当汽封弧段与转子之间发生摩擦时，汽封弧段背面的弹簧片形变并使得汽封弧段向外退让，减小摩擦压力，但是却不能避免摩擦，时间久了会造成汽封齿磨损，增大汽封间隙进而增加热耗，而且在机组开关的过程中，机组内部的汽流量较小进而使得汽封弧段和转子之间汽封间隙较小，因此转子会与汽封弧段之间发生较大震动，就会导致汽封弧段和转子之间发生摩擦产生磨损，使得汽封弧段的汽封效果变差，因此，为了防止机组在开关过程中出现，因转子与汽封弧段磨损问题严重时间久了而导致汽封弧段的汽封效果差的问题，本发明提供了一种汽轮机蒸汽回旋密封设备来满足需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种汽轮机蒸汽回旋密封设备通过设置密封单元对汽流的回旋和膨胀腔室做了进一步的细化，进而使得密封单元对汽流的密封效果更好；通过设置调节单元可以根据机组的运行状态自动对低齿和转子之间的间距进行调节，进而从根源上解决了转子和汽封弧段之间磨损的问题；通过设置密封单元和调节单元，二者在结构上可以形成配合，配合达到的效果不仅使得设备对汽体的密封效果更好，而且让调节单元工作过程中不依赖任何外力，极大的减轻了设备磨损老化的负担，通过以上的设置可以解决，机组在开关过程中出现，因转子与汽封弧段磨损问题严重，时间久了导致汽封弧段的汽封效果差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种汽轮机蒸汽回旋密封设备，包括转子和轴封套，所述轴封套内固定连接有汽封弧段，所述汽封弧段的顶部固定连接有第一弹簧片，所述汽封弧段的内圆周依次交替安装有高齿和低齿，所述转子的外壁上固定连接有汽封齿，所述汽封弧段和所述转子之间安装有密封单元，所述密封单元用于密封所述轴封套和所述转子之间的间隙，所述密封单元分别与所述汽封弧段和所述低齿相连接，所述汽封弧段上安装有调节单元，所述调节单元用于调节所述低齿和所述转子之间的间距，所述调节单元分别与所述汽封弧段和所述低齿相连接。

4、可选地，所述密封单元包括固定连接在所述汽封弧段底部的齿套，所述低齿的底部外侧壁上固定连接有弧形板，所述调节单元与所述弧形板相连接。

5、可选地，所述低齿的顶部一端固定连接有第二弹簧片，所述低齿的顶部一端和所述齿套的内壁之间通过所述第二弹簧片固定连接，所述齿套远离所述弧形板一侧的外壁上开设有入汽孔，所述齿套靠近所述弧形板一侧的外壁上开设有出汽孔，所述第二弹簧片的中间位置设置有弧形弯曲部，所述弧形弯曲部上开设有通汽孔。

6、可选地，所述高齿和所述汽封弧段之间的连接缝隙处安装有第一弧面，所述汽封齿的两侧均为弧形曲面结构，所述弧形板的中间位置设置有第二弧面。

7、可选地，所述调节单元包括开设在所述齿套和所述汽封弧段连接缝隙处的流通腔，所述汽封弧段上开设有加速腔，所述弧形板的一端固定连接有迎风板。

8、可选地，所述汽封弧段上流通腔和所述加速腔之间开设有降温腔，所述降温腔呈椭圆形结构，所述流通腔、所述加速腔和所述降温腔之间均保持连通。

9、可选地，所述降温腔靠近所述流通腔的一端固定连接有分流齿，所述降温腔靠近所述加速腔的一端固定连接有集流齿。

10、可选地，所述分流齿和所述集流齿均呈圆弧状展开排列，所述分流齿和所述集流齿的数量均为四组。

11、可选地，所述迎风板的两端均固定连接有挡风板，所述加速腔的末端对称安装有斜板，所述迎风板位于所述斜板的正下方。

12、可选地，所述高齿和所述低齿均在所述汽封弧段的底部呈线性排列分布，所述高齿和所述低齿之间交错分布，所述低齿位于所述汽封齿的外侧。

13、本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

14、上述方案中，通过设置密封单元，可以借助高齿、低齿和汽封齿之间的间隙在汽封弧段和转子之间形成密封腔室，密封腔室借助汽流膨胀过程中大部分能量转化为热量而散失，使其气压在密封单元内逐级递减，最后达到密封的效果，除此之外，密封单元对汽流的回旋和膨胀腔室做了进一步的细化，进而使得密封单元对汽流的密封效果更好。

15、通过在密封单元内设置弧形弯曲部，使得进入到齿套内部的汽体会首先接触到弧形弯曲部，并借助其圆弧形的结构发生转向流动，气体流动的过程中会对第二弹簧片起到向上的提升力，此时第二弹簧片整体会在提升力的作用下发生形变，形变产生的效果是提高第二弹簧片整体对低齿的弹性复位效果。

16、通过设置调节单元，调节单元可以借助设备内汽体的流量自行的对低齿和转子之间的间隙进行调节，调节过程分为两个状态，状态一时，机组处于开关机的过程中，这个过程中由于机组内部汽体流量较小，因此调节单元让转子和低齿之间保持一定的间距，进而避免转子达到临界转速前与低齿之间产生摩擦，进而使得低齿不会出现磨损的现象；状态二时，机组处于正常运行状态，此时调节单元会缩减转子和低齿之间的间距，进而让二者之间保持最佳密封间距，提高密封效果，以上的设置使得调节单元可以根据机组的运行状态自动对低齿和转子之间的间距进行调节，进而从根源上解决了转子和汽封弧段之间磨损的问题。

17、通过设置第二弹簧片，使得当调节单元处于状态二时，设备内的汽体会对第二弹簧片起到向上的提升力，进而提高了第二弹簧片对低齿的弹性复位效果，在这个效果的作用下配合上弧形板对低齿和转子之间的调节效果，可以使得低齿在与转子保持紧密的密封关系的同时，当二者之间出现摩擦时，第二弹簧片可以快速让低齿回缩避让，进而减轻低齿的磨损。

18、通过设置密封单元和调节单元，二者在结构上可以形成配合，配合达到的效果不仅使得设备对汽体的密封效果更好，而且让调节单元工作过程中不依赖任何外力，极大的减轻了设备磨损老化的负担。

技术特征：

1.一种汽轮机蒸汽回旋密封设备，包括转子和轴封套，其特征在于，所述轴封套内固定连接有汽封弧段，所述汽封弧段的顶部固定连接有第一弹簧片，所述汽封弧段的内圆周依次交替安装有高齿和低齿，所述转子的外壁上固定连接有汽封齿；

2.根据权利要求1所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述密封单元包括固定连接在所述汽封弧段底部的齿套，所述低齿的底部外侧壁上固定连接有弧形板，所述调节单元与所述弧形板相连接。

3.根据权利要求2所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述低齿的顶部一端固定连接有第二弹簧片，所述低齿的顶部一端和所述齿套的内壁之间通过所述第二弹簧片固定连接，所述齿套远离所述弧形板一侧的外壁上开设有入汽孔，所述齿套靠近所述弧形板一侧的外壁上开设有出汽孔，所述第二弹簧片的中间位置设置有弧形弯曲部，所述弧形弯曲部上开设有通汽孔。

4.根据权利要求2所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述高齿和所述汽封弧段之间的连接缝隙处安装有第一弧面，所述汽封齿的两侧均为弧形曲面结构，所述弧形板的中间位置设置有第二弧面。

5.根据权利要求2所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述调节单元包括开设在所述齿套和所述汽封弧段连接缝隙处的流通腔，所述汽封弧段上开设有加速腔，所述弧形板的一端固定连接有迎风板。

6.根据权利要求5所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述汽封弧段上流通腔和所述加速腔之间开设有降温腔，所述降温腔呈椭圆形结构，所述流通腔、所述加速腔和所述降温腔之间均保持连通。

7.根据权利要求6所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述降温腔靠近所述流通腔的一端固定连接有分流齿，所述降温腔靠近所述加速腔的一端固定连接有集流齿。

8.根据权利要求7所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述分流齿和所述集流齿均呈圆弧状展开排列，所述分流齿和所述集流齿的数量均为四组。

9.根据权利要求5所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述迎风板的两端均固定连接有挡风板，所述加速腔的末端对称安装有斜板，所述迎风板位于所述斜板的正下方。

10.根据权利要求1所述的汽轮机蒸汽回旋密封设备，其特征在于，所述高齿和所述低齿均在所述汽封弧段的底部呈线性排列分布，所述高齿和所述低齿之间交错分布，所述低齿位于所述汽封齿的外侧。

技术总结本发明提供一种汽轮机蒸汽回旋密封设备，属于汽轮机技术领域；包括转子和轴封套，轴封套内固定连接有汽封弧段，汽封弧段的底部依次交替安装有高齿和低齿，转子的外壁上固定连接有汽封齿，汽封弧段和转子之间安装有密封单元，汽封弧段上安装有调节单元。本发明通过设置密封单元对汽流的回旋和膨胀腔室做了进一步的细化，进而使得密封单元对汽流的密封效果更好；通过设置调节单元可以根据机组的运行状态自动对低齿和转子之间的间距进行调节，进而从根源上解决了转子和汽封弧段之间磨损的问题；通过设置密封单元和调节单元不仅使得设备对汽体的密封效果更好，而且让调节单元工作过程中不依赖任何外力，极大的减轻了设备磨损老化的负担。技术研发人员：梁青祥,王建,伍延辉,张颖,邓军受保护的技术使用者：大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29