[发明专利]一种单向流动的斜齿汽封结构

说明书

本发明涉及一种单向流动的斜齿汽封结构，由斜齿和半斜齿组成，所述斜齿安装于汽封体上，半斜齿设置在转子上，且斜齿和半斜齿交错排布，所述半斜齿底部开有通流孔。该结构充分利用现有汽轮机采用的高低齿汽封的安装空间，使得汽轮机在正常运行工况的时候能够具有与高低齿汽封一样的汽封效果，而在汽封压力调整器卡涩时，减小汽轮机运行时候的蒸汽损耗量，大大提升汽轮机的经济型与安全性，该结构能够扩展引用到其他船用汽轮机中。

技术领域

本发明涉及一种船用汽轮机，尤其是一种船用汽轮机汽封结构。

背景技术

船用汽轮机对于蒸汽密封的控制要求高于民用机组，因此船用汽轮机对于汽封结构相较民用机组也更为复杂，常用汽封结构部分如图1所示。

在正常运行的时候为防止汽轮机内部泄漏过大在汽轮机内部与抽汽腔室之间设置了中间压力的汽封平衡腔室，用于减小汽轮机内部的蒸汽泄漏量。各腔室压力分布如下：P1P2P3。汽封平衡腔室内部压力通过阀门进行控制。该阀门联通新蒸汽，工作工况较为恶劣，阀门卡涩的情况发生较多。

阀门卡涩后，汽封平衡腔室与新蒸汽管路相连，汽封结构内蒸汽流动方向如图2所示。

在故障工况下P2P1P3，此时从汽封平衡腔室流入抽汽腔室的蒸汽将被抽气器抽出，未进入汽轮机，使得汽轮机汽耗增加。进入P1的蒸汽能够继续进入汽轮机通流继续做功。但是由于P3P1，因此实际进入汽轮机的蒸汽量较多，损失的工作蒸汽较多。若此时能够减小汽封平衡腔室流向汽轮机内部的流动阻力，使得该方向在故障情况下具有较大的蒸汽流量。同时在正常运行时汽轮机内部向汽封平衡腔室具有较大的流动阻力，使得该方向在正常运行时具有较小的泄露流量。则在故障工况与正常运行工况均能够具有较好的工作状态。

若汽封平衡腔室至抽汽腔室的蒸汽流量过大，则可能超过抽气器的最大抽吸量，导致蒸汽从抽汽腔室位置向外部泄漏，进而产生安全隐患。因此增大汽封平衡腔室到汽轮机内部的流量也能够提升汽轮机的安全性。

若图1中的汽封2采用该结构，则汽流从汽封左侧流向右侧与汽封从汽封右侧流向左侧的阻力一致。若汽封2设计流动阻力较大，则在正常运行时的能够确保较小的耗汽量，而在故障运行时的耗汽量过大。若汽封2设计流动阻力较小，则在故障运行时的耗气量较小，而正常运行时的耗汽量过大。此时采用采用高低齿密封的汽封结构设计难以两全。现有汽封结构多采用高低齿汽封结构，如图3所示。

发明内容

本发明是要提出一种单向流动的斜齿汽封结构，能够使不同方向经过汽封结构的汽流具有不同的流动阻力。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种单向流动的斜齿汽封结构，由斜齿和半斜齿组成，所述斜齿安装于汽封体上，半斜齿设置在转子上，且斜齿和半斜齿交错排布，所述半斜齿底部开有通流孔。

进一步，所述斜齿与转子之间具有小间隙，所述半斜齿与汽封体之间具有大的通流通道。

进一步，当汽流从左侧流向右侧的时候，所述斜齿提供流动阻力。

进一步，当汽流从右向左流动的时候，所述斜齿与半斜齿都提供流动阻力。

本发明的有益效果是：

本发明提出的单向流动的斜齿汽封结构，结构简单，较易实现。该结构充分利用现有汽轮机采用的高低齿汽封的安装空间，使得汽轮机在正常运行工况的时候能够具有与高低齿汽封一样的汽封效果。而在汽封压力调整器卡涩时，减小汽轮机运行时候的蒸汽损耗量。大大提升汽轮机的经济型与安全性，该结构能够扩展引用到其他船用汽轮机中。

附图说明

图1是常用汽封结构原理图；

图2是阀门损坏后的汽封内蒸汽流动方向示意图；

图3是现有的高低齿汽封结构示意图；

图4是本发明的单向流动的斜齿汽封结构示意图；