[发明专利]小功率汽轮机排汽缸

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机，具体是一种小功率汽轮机排汽缸。

背景技术

汽轮机排汽缸是连接汽轮机末级动叶片和凝汽器的重要部件，其主要作用是将汽轮机低压缸末级动叶片的排汽引导到凝汽器，同时对汽流扩压，将末级排汽的余速动能转化为压力能。参见图1和图2：现有汽轮机排汽缸主要由下汽缸01、上汽缸02、扩压器04、轴承箱及加强筋柱等构成。其中，下汽缸01和上汽缸02内安装有转子03，下汽缸01和上汽缸02分别为蜗壳结构；在下汽缸01上设有排汽通道06，下汽缸01上的排汽通道06向下延伸。扩压器04包括内导流板05和外导流板，下汽缸01和上汽缸02沿排汽缸的轴向长度应当大于扩压器04的长度，扩压器04的外导流板分别与下汽缸01和上汽缸02的缸壁为一体，扩压器04的内导流板05设在下汽缸01和上汽缸02的内部。

上述排汽缸在凝汽器真空度给定的条件下，能够有效降低汽轮机低压缸末级动叶片的出口静压，增加汽轮机组的可用焓降，提高汽轮机组的热效率。但是，若上汽缸02为未进汽的非工作弧段，采用蜗壳结构势必增长排汽缸的轴向尺寸，轴向尺寸较大的排汽缸若布置在对空间尺寸要求不严的汽轮机上是完全可以适用的，若布置在对空间尺寸要求小的汽轮机（例如船舰汽轮机）上时，难度非常大，难以布置，在这种情况下，排汽缸的轴向尺寸越紧凑越适用，而上述排汽缸的结构则恰恰不够紧凑。

此外，小功率汽轮机排汽缸通常是采用部分进汽的，并且排汽缸内部的级数（由静叶片和动叶片组成）较少，到了排汽时仍为部分汽道有汽，在转子03带动动叶片旋转时，非工作弧段后的动叶片08中将产生鼓风作用，此时需要将非工作弧段的汽体从转子一侧鼓到另一侧，这势必会消耗一部分有用功；为了减少因鼓风而对有用功的损失，通常在非工作弧段的动叶片08出汽侧设置防鼓风罩07，将动叶片08的原鼓风区域分隔成两部分，一部分是动叶片08的转动经过区域，另一部分是动叶片后的区域，通过防鼓风罩07将动叶片08的鼓风区域限制在动叶片08的转动经过区域内，从而减小动叶片08的鼓风区域，使鼓风对有用功的损失尽量减小，但安装防鼓风罩07势必需要一定的空间，这在一定程度上又进一步增加了排汽缸的轴向尺寸，不利于排汽缸的结构紧凑设计。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，在能够有效提高汽轮机组热效率的前提下，提供一种轴向尺寸小、结构紧凑、承受力矩大、对有用功损失小的小功率汽轮机排汽缸。

本发明的上述技术目的通过下述技术方案实现：一种小功率汽轮机排汽缸，包括下汽缸、上汽缸和扩压器，所述下汽缸和上汽缸内安装有转子，所述上汽缸上设有排汽通道；所述扩压器布置在上汽缸内，扩压器的导流板与上汽缸上排汽通道的壁体为一体结构。

所述下汽缸沿着叶轮及叶轮上动叶片的延伸方向截面呈“U”形状结构。

所述上汽缸沿着叶轮及叶轮上动叶片的延伸方向截面呈“U”形状结构。

所述排汽通道设在上汽缸的侧壁上，排汽通道向上弯曲延伸，呈“抽水马桶”状。

本发明具有以下主要优点：

1. 排汽通道设置在上汽缸上，且扩压器的导流板与排汽通道的壁体为一体结构，有效缩短了排汽缸的轴向尺寸，使排汽缸的结构紧凑，进而适合在对空间尺寸要求小的汽轮机（例如船舰汽轮机）上安装使用；

2. 下汽缸以截面呈“U”形状的结构代替了传统蜗壳结构，下汽缸的缸壁在作为壳体的同时兼顾防鼓风罩，不仅减少因鼓风而对有用功的损失，利于提高汽轮机组的热效率，而且下汽缸的轴向尺寸短，使排汽缸的结构进一步紧凑；

3. 上汽缸以截面呈“U”形状的结构代替了传统蜗壳结构，上汽缸的轴向尺寸短，使排汽缸的结构更加紧凑；

4. 上汽缸上的排汽通道以“抽水马桶”状设计，可以提高排汽通道的受力能力，进而能承受较大的外部管道力和力矩，并能承受较大的冲击加速度，使排汽缸稳定、可靠，延长排汽缸的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是现有汽轮机排汽缸的结构示意图。

图2是现有汽轮机排汽缸上的防鼓风结构示意图。

图3是本发明的一种结构示意图。

图4是本发明下汽缸的一种结构示意图。

图中代号含义：01、1—下汽缸；02、5—上汽缸；03、4—转子；04—扩压器；05—内导流板；06、6—排汽通道；07—防鼓风罩；08、2—动叶片；3—叶轮。

具体实施方式