專(zhuān)利名稱(chēng)：用于一蒸汽透平的噴嘴腔加熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于一蒸汽透平的噴嘴腔加熱結(jié)構(gòu)。更具體地說(shuō)，它涉及一種這樣的用于蒸汽透平的噴嘴腔加熱結(jié)構(gòu)，即其中一噴嘴腔在加熱過(guò)程中被均勻地加熱，以防止一填密環(huán)的密封部分與一轉(zhuǎn)子之間形成過(guò)度的接觸，該噴嘴腔與該密封環(huán)形成一整體。
圖3是一個(gè)表示用于一與本發(fā)明相關(guān)的蒸汽透平的主蒸汽引入部分的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在該圖3中，標(biāo)號(hào)11表示一個(gè)蒸汽進(jìn)氣總口，12表示一殼體，13表示一轉(zhuǎn)子。一填密環(huán)或廣義地說(shuō)密封環(huán)14繞轉(zhuǎn)子13設(shè)置，并且一密封部分15設(shè)置在該密封環(huán)14和該轉(zhuǎn)子13的圓周邊之間。一噴嘴腔16繞該轉(zhuǎn)子13形成，與該密封環(huán)14形成為一整體且具有噴嘴17。該噴嘴腔16通過(guò)蒸汽進(jìn)氣總口11將主蒸汽30引入，并通過(guò)各噴嘴17將蒸汽提供給一高壓透平部分20。
標(biāo)號(hào)18表示該高壓透平部分20中一級(jí)的定子葉片，而19表示固定到該高壓透平部分20中轉(zhuǎn)子13上的一級(jí)的轉(zhuǎn)子葉片。因此該高壓透平部分20具有密封環(huán)14，固定到該殼體12的內(nèi)壁圓周上的許多定子葉片和固定到該轉(zhuǎn)子13的圓周上的許多轉(zhuǎn)子葉片，并借助于使這些定子葉片和轉(zhuǎn)子葉片在軸線方向交替布置可形成一蒸汽通道。
圖4是一個(gè)沿圖3中B-B線剖取的剖視圖。其結(jié)構(gòu)是這樣的，即設(shè)置蒸汽進(jìn)氣口21和22，用于將主蒸汽30引入該噴嘴腔16中，并且一蒸汽腔由肋片24a，24b，24c和24d分成由23a，23b，23c和23d表示的四個(gè)腔室。
圖5是一個(gè)沿圖3中C-C線剖取的剖視圖。該噴嘴腔16被垂直地分成兩個(gè)相互結(jié)合在一起的腔室。各噴嘴17只設(shè)置在各噴嘴腔16的上半部分上，形成單獨(dú)插入型噴嘴。原因在于相對(duì)流入的一定量的蒸汽來(lái)說(shuō)，蒸汽通道的橫截面積可因使噴嘴流入面積分成兩半而增加。
在上述結(jié)構(gòu)的蒸汽透平中，主蒸汽30通過(guò)蒸汽進(jìn)氣口11進(jìn)入該殼體12中，再引入該噴嘴腔16中，并且通過(guò)設(shè)置在該噴嘴腔16的上半部分中的各噴嘴17被噴出并噴入高壓透平部分20的蒸汽通道中。從噴嘴17中噴出的蒸汽流過(guò)該高壓透平部分20的一級(jí)定子葉片18和轉(zhuǎn)子葉片19，并在多級(jí)定子葉片和轉(zhuǎn)子葉片之間的空間中流動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子13工作。然后該蒸汽通過(guò)一排氣系統(tǒng)(未示出)排出。
填密環(huán)或密封環(huán)14圍繞轉(zhuǎn)子13設(shè)置在高壓透平部分20和相鄰的中壓透平部分之間，并在兩透平部分之間提供密封，以防止蒸汽從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏。
在上述透平中一單獨(dú)插入型噴嘴的噴嘴腔16具有這樣的結(jié)構(gòu)，以致于引入的主蒸汽通過(guò)圖4和5所示的蒸汽進(jìn)氣口21和22進(jìn)入該上半部分中的各蒸汽腔23a和23d，并通過(guò)設(shè)置在圖5所示的上半部分中的各噴嘴17流出到該高壓透平部分20的蒸汽通道中，但是該主蒸汽不會(huì)流入該下半部分中的蒸汽腔23b和23c中。因此，對(duì)噴嘴腔16來(lái)說(shuō)，其熱變形效果在蒸汽流入的上半部分蒸汽腔23a和23d與蒸汽不流入的下半部分蒸汽腔23b和23c之間存在差別，所以形成不均勻的熱變形。
如上所述，與本發(fā)明相關(guān)的該蒸汽透平的一單獨(dú)插入型噴嘴中，在蒸汽流入的上半部分蒸汽腔23a和23d與蒸汽不流入的下半部分蒸汽腔23b和23c之間在熱膨脹方面存在巨大的差別，所以其整體不能均勻地變形，從而形成不均勻的熱變形。因此與該噴嘴腔16一體形成的該密封環(huán)14的密封部分15與該轉(zhuǎn)子13會(huì)產(chǎn)生過(guò)度的接觸。其結(jié)果是產(chǎn)生一定程度的振動(dòng)。為了回避這一缺點(diǎn)，需要進(jìn)行加熱。然而，由于存在肋片24b，24c和24d，該下半部分的蒸汽腔23b和23c不能加熱，只有該上半部分可加熱。因此很難均勻地加熱整個(gè)噴嘴腔。
因此，為了防止噴嘴腔的不均勻熱變形，并防止因與該噴嘴腔構(gòu)成為一整體的一密封環(huán)與一轉(zhuǎn)子之間因該不均勻的熱變形所產(chǎn)生的過(guò)度接觸而引起的振動(dòng)，本發(fā)明的目的之一是提供一種噴嘴腔的加熱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可在加熱過(guò)程中在一單獨(dú)插入型噴嘴的噴嘴腔中均勻地加熱整個(gè)噴嘴腔，一蒸汽透平的蒸汽腔在該噴嘴腔中分開(kāi)。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供如下的裝置在一蒸汽透平用的一噴嘴腔的加熱結(jié)構(gòu)中，設(shè)置一個(gè)用于將主蒸汽引入到一轉(zhuǎn)子的周邊的噴嘴腔，該噴嘴腔分成四個(gè)蒸汽腔，并且使主蒸汽流出并通過(guò)布置得與該噴嘴腔上半部分中的蒸汽腔相應(yīng)的各噴嘴流到透平的蒸汽通道中，在將蒸汽腔分開(kāi)的各壁中形成了通孔，所以各分開(kāi)的蒸汽腔通過(guò)各通孔相互連通，這樣就可使加熱蒸汽流入各蒸汽腔中。
在本發(fā)明的噴嘴腔加熱結(jié)構(gòu)中，在加熱過(guò)程中將加熱蒸汽引入該噴嘴腔，并使之流到該噴嘴腔中的各蒸汽腔中，依次對(duì)各蒸汽腔進(jìn)行均勻的加熱。按常規(guī)，該結(jié)構(gòu)是這樣的，即流入該單獨(dú)插入型噴嘴的噴嘴腔中的主蒸汽的兩個(gè)進(jìn)氣口設(shè)置在左邊和右邊，蒸汽均勻地流過(guò)這些進(jìn)氣口，并通過(guò)設(shè)置在該噴嘴腔的上半部分中的各噴嘴流出且流到該蒸汽通道中。對(duì)一種這樣的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，各蒸汽腔是分開(kāi)的，并且不能使加熱蒸汽流到下半部分的蒸汽腔中，在下半部分的蒸汽腔中蒸汽不流動(dòng)，所以這就很難均勻地加熱整個(gè)噴嘴腔。
在本發(fā)明中，形成的各通孔可使各蒸汽空間相互連通，此外噴嘴葉片的角度可左右變化，以便產(chǎn)生不平衡，這樣流出的蒸汽量就朝左右發(fā)生變化，從而在左右蒸汽腔中形成一壓差。因此，可容易地使加熱蒸汽在各蒸汽腔之間流動(dòng)。
如上所述，本發(fā)明取得了下列效果在本發(fā)明的一蒸汽透平用的一噴嘴腔加熱結(jié)構(gòu)中，設(shè)置一個(gè)用于將主蒸汽引入到一轉(zhuǎn)子的周邊的噴嘴腔，該噴嘴腔分成四個(gè)蒸汽腔，使主蒸汽通過(guò)設(shè)置在該噴嘴腔的上半部分相應(yīng)的蒸汽腔中的各個(gè)噴嘴流出且流到一透平的蒸汽通道中，各通孔形成于將該蒸汽腔分開(kāi)的各壁中，以致于通過(guò)這些通孔可使各分開(kāi)的蒸汽腔相互連通，這樣就可使加熱蒸汽流入各蒸汽腔中。利用這種結(jié)構(gòu)，由于該加熱蒸汽可通過(guò)各通孔流過(guò)各蒸汽腔，因此整個(gè)噴嘴腔可被均勻地加熱，從而避免了不均勻地?zé)崤蛎洝Ｆ浣Y(jié)果是可避免與該噴嘴腔為一整體構(gòu)成的密封環(huán)與轉(zhuǎn)子之間因不均勻的熱變形產(chǎn)生接觸，并且可防止因該接觸產(chǎn)生的各種振動(dòng)發(fā)生。


圖1是用于一蒸汽透平的一噴嘴腔的附近結(jié)構(gòu)的一剖視圖，其中采用了本發(fā)明的一實(shí)施例所述的蒸汽透平用的一噴嘴腔的加熱結(jié)構(gòu)；圖2是一個(gè)沿圖1線A-A剖取的剖視圖；圖3是一蒸汽透平用的一噴嘴腔的附近結(jié)構(gòu)的一剖視圖，其與本發(fā)明相關(guān)；圖4是一個(gè)沿圖3所述線B-B剖取的剖視圖；及圖5是一個(gè)沿圖3所述線C-C剖取的剖視圖。
現(xiàn)在參照各附圖描述本發(fā)明的一實(shí)施例。圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例所述的一蒸汽透平用的噴嘴腔的加熱結(jié)構(gòu)的剖視圖。在該圖中，除噴嘴1外的各元件與圖3的是相同的，所以省略了該結(jié)構(gòu)的說(shuō)明和整個(gè)結(jié)構(gòu)的工作說(shuō)明，并且用相同的標(biāo)號(hào)表示與圖3所述元件相同的各元件，噴嘴1的詳細(xì)說(shuō)明如下圖1中所示的噴嘴1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示于圖2的A-A剖視圖中。在圖2中，噴嘴腔1由肋片24a，24b，24c和24d分開(kāi)，并設(shè)置有分成四個(gè)腔室23a，23b，23c和23d的各蒸汽腔。各肋片24b，24c和24d分別形成有通孔2a，2b，2c，各蒸汽腔23a，23b，23c和23d由各通孔2a，2b，2c依次連通。
在上述結(jié)構(gòu)的噴嘴1中，如圖3所述情況那樣，主蒸汽31可均勻地流過(guò)蒸汽進(jìn)氣口21和22。由于噴嘴17以與圖3所述的情況相同的方式設(shè)置在該上半部分中，因此大部分主蒸汽排出并通過(guò)設(shè)置在該上半部分中的噴嘴17排到高壓透平部分20的蒸汽通道中，其作用與圖3所示情況一樣。
在工作之前的加熱過(guò)程中，加熱蒸汽31如圖2所示流過(guò)蒸汽進(jìn)氣口21和22。由于蒸汽31均勻地流過(guò)左右蒸汽進(jìn)氣口21和22，在這種狀態(tài)下，該加熱蒸汽31如主蒸汽30一樣通過(guò)設(shè)置在該上半部分中并對(duì)應(yīng)于該右左蒸汽腔23a和23d的各噴嘴17流出，并且?guī)缀醪粫?huì)流入該下半部分的各蒸汽腔24b和24c中。因此，在對(duì)應(yīng)于各蒸汽腔23a和23d的一個(gè)部分處，該上半部分的各噴嘴17的各葉片角度在某種程度上可朝左右變化，所以對(duì)應(yīng)于各蒸汽腔23a和23d的各噴嘴17噴出的蒸汽量在某種程度上會(huì)朝左右產(chǎn)生不平衡。
如上所述，如果各噴嘴葉片的角度朝左右變化，并因此改變朝左右流出的蒸汽量，那么例如蒸汽腔23a中的壓力可稍稍高于該蒸汽腔23d中的壓力，如圖2所示，流過(guò)該蒸汽進(jìn)氣口21的加熱蒸汽31通過(guò)各通孔2a流進(jìn)該蒸汽腔23b，并通過(guò)通孔2b流進(jìn)該蒸汽腔23c，通過(guò)通孔2c流進(jìn)該蒸汽腔23d，然后從各噴嘴17(未示出)的左側(cè)流出來(lái)并流到該蒸汽通道中。
流過(guò)蒸汽進(jìn)氣口22的加熱蒸汽31與流過(guò)通孔2c的蒸汽結(jié)合，然后從該噴嘴17的左側(cè)流出并流到蒸汽通道中。因此，在該實(shí)施例中，在加熱過(guò)程中，該加熱蒸汽31通過(guò)通孔2a，2b和2c依次在各蒸汽腔23a，23b，23c和23d中流動(dòng)，從而可均勻地加溫并加熱整個(gè)噴嘴腔1。因此，即使在工作后，也可限制該噴嘴1產(chǎn)生的不均勻熱變形，故可避免與該噴嘴腔1形成為一整體的密封環(huán)14的密封部分15與該轉(zhuǎn)子13之間產(chǎn)生過(guò)度接觸，這就可防止因該過(guò)度接觸而產(chǎn)生的各種振動(dòng)。
權(quán)利要求
1．一種用于蒸汽透平的噴嘴腔加熱結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置一個(gè)用于將主蒸汽引入到一轉(zhuǎn)子的周邊的噴嘴腔，所述噴嘴腔分成四個(gè)蒸汽腔，并且使主蒸汽流出并通過(guò)布置得與該噴嘴腔上半部分中的蒸汽腔相應(yīng)的各噴嘴流到一透平的蒸汽通道中，其特征在于在將所述蒸汽腔分開(kāi)的各壁中形成了通孔，所以各分開(kāi)的蒸汽腔通過(guò)各通孔相互連通，這樣就可使加熱蒸汽流入所述各蒸汽腔中。
全文摘要
一種用于一蒸汽透平的單獨(dú)插入型噴嘴的噴嘴腔的加熱結(jié)構(gòu),包括,一噴嘴腔1,在其左右兩側(cè)設(shè)置有蒸汽進(jìn)氣口,其內(nèi)部由肋片分成四個(gè)蒸汽腔。流過(guò)蒸汽進(jìn)氣口的主蒸汽流入各蒸汽腔,并通過(guò)上半部分的噴嘴流出到一蒸汽通道中。在各肋片中形成有可使加熱蒸汽流動(dòng)的各通孔,所以整個(gè)噴嘴腔可被均勻地加熱,這樣,可避免與轉(zhuǎn)子的接觸,從而可防止因接觸而產(chǎn)生的各種振動(dòng)。
文檔編號(hào)F01D25/26GK1294247SQ9912327
公開(kāi)日2001年5月9日 申請(qǐng)日期1999年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月4日
發(fā)明者馬越龍?zhí)? 中野隆 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社