[发明专利]一种高压腔室的嵌套式汽封平衡结构

说明书

技术领域：

本发明属于汽轮机设备技术领域，具体涉及一种高压腔室的嵌套式汽封平衡结构。

背景技术：

船用汽轮机因为有正倒车性能的要求，通常采用双缸结构形式，高压汽轮机+低压汽轮机，倒车汽缸与低压汽缸同轴布置。单缸汽轮机在船用汽轮机设计中是新技术，（高低压）正车汽缸与倒车汽缸并为一体，突破性地简化了汽轮机结构，同时也大大增加了设计难度。其中正倒车两个高压进汽腔室紧凑相临的结构形式，首要考虑的就是两个高压腔室之间的中间汽封漏汽量，漏汽量大会大大影响汽轮机效率，所以中间汽封的合计设计非常关键。减少中间汽封漏汽量，除了选择优良的汽封齿结构，增加汽封齿数也是常用的设计手段，但这样会增加轴承跨距及汽轮机轴向尺寸，大大降低了单缸汽轮机结构简化外形尺寸小巧的优势。针对这种情况，提出了中间汽封和除湿级压力平衡设计理念，通过外部引管将两腔室相通，即利用了高品质的中间汽封漏汽，又减少了中间汽封齿数，有效缩短汽轮机汽封。但正倒车合缸结构极为紧凑复杂，中间汽封腔室重叠在正车喷嘴室的内部，中间汽封打孔势必要穿越高温高压的正车喷嘴室，没有类似成熟可用的设计结构。

发明内容：

本发明弥补和改善了上述现有技术的不足之处，提供了一种穿越高压进汽夹腔的嵌套式汽封平衡结构，为了解决单缸汽轮机新技术中的中间汽封漏汽利用及减少汽封齿数，从而提高汽轮机效率、减小汽轮机轴向尺寸问题。结构设计合理，提高效率，成本低廉，易于大规模地推广和使用。

本发明采用的技术方案为：一种高压腔室的嵌套式汽封平衡结构，该平衡结构包括套管和堵板；在倒车进汽室外壁加工有腰形孔，在进汽室内壁加工有孔。

进一步地，所述套管嵌入穿透倒车进汽室内外两层腔壁的孔内，并焊接于腔壁上。

进一步地，所述堵板焊接于腰形孔内。

进一步地，所述腰形孔大于孔，保证通过孔对堵扳能够进行施焊。

进一步地，所述堵扳开有与孔直径相同的孔。

本发明的有益效果：提供了一种穿越高压进汽夹腔的嵌套式汽封平衡结构，为了解决单缸汽轮机新技术中的中间汽封漏汽利用及减少汽封齿数，从而提高汽轮机效率、减小汽轮机轴向尺寸问题。结构设计合理，提高效率，成本低廉，易于大规模地推广和使用。穿越高压蒸汽夹腔的嵌套式汽封平衡结构，中间汽封设计为2段，第1段3组汽封布置在正车进汽室部分，封正车喷嘴出汽进入倒车，第二段1组汽封布置在倒车进汽室部分，封倒车喷嘴出汽进入正车，在两段汽封之间布置嵌套式汽封平衡结构；在汽缸下半利用倒车进汽室轴向开挡，穿透倒车进汽室内外两层腔壁，嵌入套管，通过外部连管实现中间汽封和除湿级之间的压力平衡。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中 J-J的剖视结构示意图；

图3是进汽室内壁上孔的结构示意图；

图4是腰形孔的结构示意图。

具体实施方式：

参照各图，一种高压腔室的嵌套式汽封平衡结构，该平衡结构包括套管1和堵板2；在倒车进汽室外壁加工有腰形孔3，在进汽室内壁加工有孔4；所述套管1嵌入穿透倒车进汽室内外两层腔壁的孔内，并焊接于腔壁上；所述堵板2焊接于腰形孔3内；所述腰形孔3大于孔4，保证通过孔4对堵扳2能够进行施焊；所述堵扳2开有与孔4直径相同的孔。

高压腔室的嵌套式汽封平衡结构包括汽缸倒车进汽室内外壁穿孔结构设计、套管1、堵扳2及装焊设计。穿孔设计方案：倒车进汽室外壁加工腰形孔3，腰形孔3兼为进汽室内腔清沙孔，在进汽室内壁加工孔4及焊缝，使腰形孔3大于孔4，保证通过孔4对堵扳2顺利进行施焊；堵扳2开孔直径与孔4相同，开双面焊缝；粗加工后，施焊件堵扳2，施焊套管1，实现嵌入式汽封平衡结构。通过对施焊焊缝的无损检验及精加工后水压试验，验证了其密封性良好，这种新的嵌套式汽封平衡结构是可行的。

对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。