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新型轮机转子叶片密封装置

2021-03-14 02:46:01

新型轮机转子叶片密封装置

  技术领域

  本实用新型涉及烟气轮机技术领域,具体为一种新型轮机转子叶片密封装置。

  背景技术

  烟气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。中国在公元十二世纪的南宋高宗年间就已有走马灯的记载,它是涡轮机(透平)的雏形。

  现有的轮机转子叶片密封装置,容易产生涡流,涡流带来的摩擦热提高轮盘的超温损害,轮盘冷却蒸汽延90度方向垂直进入到轮机烟气主流场,一方面降低了烟气轮机效率,另一方面造成催化剂的局部集中,加重了烟机结垢的倾向。

  在中国实用新型专利申请公开说明书CN 201714430 U中公开的一种烟气轮机转子叶片密封装置,该烟气轮机转子叶片密封装置,包括动叶片、轮盘、静叶片及静叶环,所述动叶片与静叶组件之间设一密封环台,将轮盘冷却蒸汽阻止在静叶环与动叶片叶根、轮盘形成的环腔内。所述的动叶片将叶身与叶根之间的幅板外伸,凸出于动叶片与轮盘装配后的端面,在所有动叶片与轮盘装配后形成环状台面。虽然,该装置通过在动叶片与静叶组件之间增加一道密封将轮盘冷却蒸汽密封于动叶流道之内,使冷却蒸汽最大程度冷却叶根,从而提高了叶根的使用强度,同时最大限度的减少冷却蒸汽输出量,减少动叶片的磨损,提高烟气轮机的使用寿命和效率,但是,该装置在动叶片两侧均设置了动叶片幅板,增加了动叶片的重力,增加了动叶片旋转时的离心力,降低了使用安全系数,不利于推广使用。

  为解决以上问题,本实用提供了一种新型轮机转子叶片密封装置。

  实用新型内容

  (一)解决的技术问题

  针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种新型轮机转子叶片密封装置,解决了现有的轮机内部容易产生涡流和轮盘冷却蒸汽延九十度方向垂直进入到轮机烟气主流场的问题。

  (二)技术方案

  为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:

  一种新型轮机转子叶片密封装置,包括轮机,所述轮机的内部一端活动连接有传输轴,所述轮机的中部为动力腔,所述动力腔内设有轮盘,所述轮机的另一端为蒸汽进口,所述蒸汽进口内固定连接有静叶环,所述静叶环的外侧固定连接有静叶片,所述静叶环的外侧一端固定连接有密封环,所述轮盘的外侧固定连接有动叶片,所述动叶片的一侧内部固定连接有动叶片幅板,所述动力腔的中部固定连接有进气管,所述进气管的一端贯穿轮机。

  可选的,所述静叶环与轮盘相邻的盘面具有相似的型线。

  可选的,所述静叶片与动叶片幅板之间的间隙通道为倾斜的锥形环状通道,所述锥形环状通道的角度为30度-45度。

  可选的,所述动力腔的一侧固定连接有支撑件,所述支撑件的顶端活动连接有滑轮,所述滑轮与轮盘贴合连接。

  可选的,所述传输轴通过轴承与轮机活动连接,所述传输轴与轮盘固定连接。

  可选的,所述动叶片幅板与密封环贴合连接,所述动叶片幅板有两个。

  可选的,所述密封环呈蜂窝状结构。

  (三)有益效果

  本实用新型提供了一种新型轮机转子叶片密封装置,具备以下有益效果:

  (1)、该新型轮机转子叶片密封装置,通过将静叶环和轮盘的相邻面设置为相似的型线,保证了轮盘冷却蒸汽在密封前具有逐渐收缩的蒸汽通道,不会产生涡流,避免了涡流带来的摩擦热对于轮盘的超温损害。

  (2)、该新型轮机转子叶片密封装置,通过在静叶片和动叶片幅板设置锥形环状通道,避免了轮盘冷却蒸汽延九十度方向垂直进入到轮机烟气主流场,使得主气流受到蒸汽的影响改变了主流场流线,一方面提高了轮机效率,另一方面避免催化剂的局部集中,降低了轮机结垢倾向。

  (3)、该新型轮机转子叶片密封装置,只在动叶片的前端设置动叶片幅板,降低了使用时的安装隐患,同时减轻了动叶片重量,减小了动叶片旋转时的离心力,提升了使用安全系数。

  附图说明

  图1为本实用新型轮机结构的主视示意图;

  图2为本实用新型轮机结构的剖面示意图;

  图3为本实用新型图2中A处结构的放大示意图;

  图4为现有轮机转子叶片密封装置的示意图。

  图中:1、轮机;2、传输轴;3、动力腔;4、蒸汽进口;5、轮盘;6、动叶片;7、静叶环;8、静叶片;9、密封环;10、动叶片幅板;11、进气管;12、支撑件;13、滑轮。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

  在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

  在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

  请参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:

  一种新型轮机转子叶片密封装置,包括轮机1,轮机1的内部一端活动连接有传输轴2,轮机1的中部为动力腔3,动力腔3内设有轮盘5,轮机1的另一端为蒸汽进口4,蒸汽进口4内固定连接有静叶环7,静叶环7的外侧固定连接有静叶片8,静叶环7的外侧一端固定连接有密封环9,轮盘5的外侧固定连接有动叶片6,动叶片6的一侧内部固定连接有动叶片幅板10,动力腔3的中部固定连接有进气管11,进气管11的一端贯穿轮机1,只在动叶片6的前端设置动叶片幅板10,降低了使用时的安装隐患,同时减轻了动叶片6重量,减小了动叶片6旋转时的离心力,提升了使用安全系数。

  作为本实用新型的一种可选技术方案:

  静叶环7与轮盘5相邻的盘面具有相似的型线,通过这样设置,保证了轮盘5冷却蒸汽在密封前具有逐渐收缩的蒸汽通道,不会产生涡流,避免了涡流带来的摩擦热对于轮盘5的超温损害。

  作为本实用新型的一种可选技术方案:

  静叶片8与动叶片幅板10之间的间隙通道为倾斜的锥形环状通道,锥形环状通道的角度为30度-45度,通过这样设置,避免了轮盘5冷却蒸汽延九十度方向垂直进入到轮机1烟气主流场,使得主气流受到蒸汽的影响改变了主流场流线,一方面提高了轮机1效率,另一方面避免催化剂的局部集中,降低了轮机1结垢倾向。

  作为本实用新型的一种可选技术方案:

  动力腔3的一侧固定连接有支撑件12,支撑件12的顶端活动连接有滑轮13,滑轮13与轮盘5贴合连接,通过设置滑轮13,对轮盘5起到了支撑的作用,保证了装置的稳定性。

  作为本实用新型的一种可选技术方案:

  传输轴2通过轴承与轮机1活动连接,传输轴2与轮盘5固定连接。

  作为本实用新型的一种可选技术方案:

  动叶片幅板10与密封环9贴合连接,动叶片幅板10有两个,通过设置动叶片幅板10,起到了密封的作用,保证了装置的可靠性。

  作为本实用新型的一种可选技术方案:

  密封环9呈蜂窝状结构。

  如图4所示,现有的轮机转子叶片密封装置,轮盘5冷却蒸汽延九十度方向垂直进入到烟气轮机烟气主流场,使得主气流受到蒸汽的影响改变了主流场流线,一方面降低了轮机1效率,另一方面造成催化剂的局部集中,加重了轮机1结垢的倾向,动叶片6的前后两端均设置了动叶片幅板10,提高了的叶片重量,增加了叶片旋转时的离心力,降低了使用安全系数,提高了使用时的安装隐患,静叶环7与轮盘5相邻的盘面不具有相似的型线,保使得轮盘5冷却蒸汽在密封前不具有逐渐收缩的蒸汽通道,从而会产生涡流,涡流带来的摩擦热加快了轮盘5的超温损害。

  综上所述,该新型轮机转子叶片密封装置,轮机1在工作状态时,高温烟气从蒸汽进口4进入,然后通过静叶片8和动叶片6做功后排出,带动轮盘5旋转,轮盘5带动传输轴2旋转,冷却蒸汽由进气管11进入到动力腔3内,从动叶片6与静叶环7之间的间隙流入流道,起到给轮盘5和动叶片6的冷却作用。

  需要说明的是,在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

  以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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