[发明专利]一种用于汽轮机的引流回旋式汽封

说明书

本发明公开了一种用于汽轮机的引流回旋式汽封，属于汽轮机的汽封技术领域。本发明的一种用于汽轮机的引流回旋式汽封，所述汽封的内壁周期性的设置有多个汽封单元；所述汽封单元包括设置于所述汽封的内壁上的回旋腔体以及具有间距的第一凸齿、第二凸齿、第三凸齿；在每个汽封单元中，所述第二凸齿与第三凸齿之间形成引流腔体，所述引流腔体与回旋腔体相连通，且所述引流腔体可将汽流抽吸至回旋腔体内；在相邻的所述汽封单元之间，前一汽封单元的第三凸齿与后一汽封单元的第一凸齿之间形成混合腔体，所述混合腔体与所述回旋腔体相连通。本发明时能够在保证径向安全间隙的同时，提高汽流流道内的耗散作用，减少汽流泄漏量，提高机组效率。

技术领域

本发明涉及一种用于汽轮机的引流回旋式汽封，属于汽轮机的汽封技术领域。

背景技术

随着研究的深入及加工工艺的提高，汽轮机的效率已经从1970年的87%提高到1990年的90%，各项损失已经有较大幅度的降低，叶顶汽封漏汽损失虽也有明显降低，但其在汽轮机整体损失中所占的比例为22%，依旧为汽轮机损失的最主要部分。

因此各大汽轮机制造厂均在汽封的改进方面下了很大功夫，汽封齿已经由原来的平齿、曲径式汽封逐步发展为可调汽封、蜂窝式汽封、刷式汽封、柔齿汽封等多种样式。

实际上，降低漏汽量最直接有效的办法是降低汽封与转子的径向间隙，但是，汽轮机作为高速旋转机械，减少径向间隙往往会影响机组动静碰磨的安全性，而引起汽轮机动静部件之间直接摩擦碰撞，伤及汽轮机大轴，严重时造成大轴永久性弯曲的重大事故，所以研究者一直在寻求新的汽封结构型式，保证径向安全间隙的同时，加剧汽流在汽流流道内反复扩张的耗散作用，从而降低汽流压力，实现减少汽流泄漏量的目的，大幅度提高密封性能。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于汽轮机的引流回旋式汽封，本发明汽封的能够提高汽流在汽流流道内反复扩张的耗散作用，降低汽封泄漏量。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于汽轮机的引流回旋式汽封，沿汽封轴向的上下游方向上，所述汽封的内壁周期性的设置有多个汽封单元；所述汽封单元包括设置于所述汽封的内壁上的回旋腔体以及具有间距的第一凸齿、第二凸齿、第三凸齿；其中，

在每个所述汽封单元中，所述第二凸齿与第三凸齿之间形成引流腔体，所述引流腔体与所述回旋腔体相连通，且沿汽封径向的朝外方向上，所述第二凸齿与第三凸齿之间的间距逐渐变小，以使所述引流腔体可将汽流抽吸至所述回旋腔体内；

在相邻的所述汽封单元之间，前一汽封单元的第三凸齿与后一汽封单元的第一凸齿之间形成混合腔体，所述混合腔体与所述回旋腔体相连通。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

当将本发明的汽封安装于与之向适配的转子的外周时，两者之间的安装间隙将形成汽流流道；得益于“第二凸齿与第三凸齿之间形成引流腔体，且沿汽封径向的朝外方向上，第二凸齿与第三凸齿之间的间距逐渐变小”的设计，使得引流腔体形成了具有低压特性的低压流道区域，使得引流腔体可将汽流抽吸至回旋腔体内。当汽流从汽封的上游朝向下游流动时，从汽封上游方向流入的汽流流经第一凸齿与转子之间形成的间隙、以及第二凸齿与转子之间形成的间隙后，在具有低压特性的引流腔体作用下，汽流将被分为两部分，第一部分汽流被引流腔体抽吸至回旋腔体中作“回旋”运动并产生耗散作用，然后再从回旋腔体流出至混合腔体；而第二部分汽流朝向汽封下游方向流动；由于引流腔体是由第二凸齿与第三凸齿之间形成，而混合腔体是由前一汽封单元的第三凸齿与后一汽封单元的第一凸齿之间形成的；因此，从回旋腔体流出至混合腔体的第一部分汽流将会与朝向汽封下游方向流动的第二部分汽流形成强烈的对冲混合，产生强烈的耗散作用，从而能够实现减小汽流泄漏量的目的。由于所述汽封的内壁周期性的设置多个汽封单元时，汽流将能够反复多次的对冲混合并产生强烈的耗散作用，从而更进一步的减小汽流泄漏量。采用本发明时能够在保证径向安全间隙的同时，提高汽流流道内的耗散作用，减少汽流泄漏量，提高机组效率。