一種汽封體與轉(zhuǎn)子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)的汽封裝置，具體涉及一種汽封體與轉(zhuǎn)子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封。
【背景技術(shù)】
[0002]透平機(jī)械密封裝置是保障透平機(jī)械安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要設(shè)備，密封部件可以抑制介質(zhì)泄漏，保證介質(zhì)安全有效的工作。汽封是汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)中最常見蒸汽密封裝置，按照安裝形式可分為固定式和自調(diào)整式，固定式汽封的背部采用板彈簧將汽封體和缸體相連接，該種連接方式退讓性能較差，為保證效率，汽封和轉(zhuǎn)子徑向間隙設(shè)計(jì)的較小，容易造成摩擦，機(jī)組無法順利啟動(dòng)，若增大徑向間隙，工作狀態(tài)下蒸汽泄露了大，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低，因此傳統(tǒng)固定式汽封中安全和經(jīng)濟(jì)是矛盾的。
[0003]為了解決上述問題，研究人員設(shè)計(jì)出了自調(diào)整汽封，其中以布萊登汽封為代表，應(yīng)用較為廣泛，其去除了傳統(tǒng)汽封的板式彈簧，在汽封弧段的圓周方向加裝螺旋壓縮彈簧，啟機(jī)過程中，汽封槽與汽封體背面的腔室內(nèi)蒸汽流量的改變，實(shí)現(xiàn)徑向間隙的調(diào)節(jié)，雖然布萊登汽封克服了傳統(tǒng)固定式汽封無法調(diào)整徑向間隙的弱點(diǎn)，但在實(shí)際運(yùn)行中也存在諸多不足:(1)冷態(tài)啟動(dòng)差脹大，根據(jù)該汽封的工作原理，機(jī)組啟動(dòng)和初負(fù)荷階段，汽封處于全開位置，徑向間隙最大，汽封漏汽量大，轉(zhuǎn)子加熱加快，汽缸加熱卻跟不上，容易造成差脹不合理，導(dǎo)致軸向碰摩。(2)運(yùn)行中汽封閉合后，啟停機(jī)打不開，汽封工作的條件惡劣，汽水品質(zhì)差，通流積垢嚴(yán)重，導(dǎo)致螺旋壓縮彈簧卡澀，失去定位功能，啟停機(jī)過程汽封無法打開，造成徑向碰摩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可有效調(diào)整汽封體與轉(zhuǎn)子之間的徑向密封間隙，減少蒸汽泄漏量，避免轉(zhuǎn)子與汽封體產(chǎn)生徑向碰摩，避免支撐彈簧結(jié)垢卡澀，保證機(jī)組運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的汽封裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種汽封體與轉(zhuǎn)子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封，包括轉(zhuǎn)子、汽封體、缸體，所述缸體與汽封體之間設(shè)有徑向間隙調(diào)節(jié)裝置，所述徑向間隙調(diào)節(jié)裝置包括與缸體相連接的環(huán)形支撐板，所述環(huán)形支撐板通過支撐彈簧連接至汽封體，所述環(huán)形支撐板的兩端通過徑向波紋管與汽封體相連接，并與汽封體組成密閉的壓力調(diào)節(jié)腔，所述環(huán)形支撐板上設(shè)有壓力進(jìn)氣孔和壓力排氣孔。在機(jī)組運(yùn)行過程中，將外界氣源通過環(huán)形支撐板上的壓力進(jìn)氣孔引入到壓力調(diào)節(jié)腔中，壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)部壓力增加，連接于環(huán)形支撐板與汽封體之間的徑向波紋管產(chǎn)生徑向位移，汽封體亦產(chǎn)生相對于轉(zhuǎn)子的徑向位移，轉(zhuǎn)子與汽封體之間的密封間隙減小。當(dāng)需要適當(dāng)增加汽封體與轉(zhuǎn)子之間的徑向間隙以避免轉(zhuǎn)子與汽封體產(chǎn)生碰摩時(shí)，通過打開環(huán)形支撐板上的壓力排氣孔即可減少壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)的壓力，支撐彈簧處于收縮狀態(tài)，轉(zhuǎn)子與汽封體之間的密封間隙增大。
[0006]作為優(yōu)選，所述壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)設(shè)有安裝于汽封體外部的壓力傳感器。所述壓力傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)的壓力變化，以便于汽輪機(jī)組及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)子及汽封體之間的徑向間隙，并在保證安全的前提下，將汽封體與轉(zhuǎn)子之間的密封間隙始終維持在汽輪機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)效率最佳的范圍內(nèi)。
[0007]作為優(yōu)選，所述汽封體內(nèi)環(huán)表面設(shè)置兩個(gè)蜂窩體，所述兩個(gè)蜂窩體之間安裝與汽封體固定連接的刷式汽封，每個(gè)蜂窩體與轉(zhuǎn)子上的凸肩相對應(yīng)，所述刷式汽封與凸肩之間的凹槽相對應(yīng)。其中，汽封體內(nèi)環(huán)表面蜂窩體的設(shè)置，使得蒸汽在進(jìn)入蜂窩孔內(nèi)時(shí)產(chǎn)生渦旋，氣流局部摩擦阻力增大，蒸汽泄漏量進(jìn)一步減少。
[0008]作為優(yōu)選，所述刷式汽封包括前擋板、刷絲簇、后擋板，所述后擋板與汽封體固定連接，所述后擋板的下部設(shè)有蜂窩盤，所述蜂窩盤與刷絲簇之間的留有1-1.5_的間隙。其中，與汽封體固定連接的刷式汽封的設(shè)置，使得蒸汽在流過刷絲簇時(shí)產(chǎn)生偏流，偏流在刷絲簇之間逐漸形成同向流和射流，并產(chǎn)生二次流和漩渦流，繼而使蒸汽的總壓降增大，蒸汽泄露量進(jìn)一步減少。
[0009]作為優(yōu)選，所述汽封體由數(shù)量多4的汽封弧段首尾拼接構(gòu)成，所述汽封弧段沿轉(zhuǎn)子圓周方向均勾分布。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述汽封弧段的數(shù)量為6，相鄰的汽封弧段之間通過周向波紋管連接。當(dāng)汽封體與轉(zhuǎn)子之間徑向間隙減小時(shí)，周向波紋管產(chǎn)生周向壓縮，各個(gè)汽封弧段相互配合，使得汽封體與轉(zhuǎn)子之間的徑向間隙的變化保持均勻一致。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述汽封體下部設(shè)有汽封齒。
[0012]作為優(yōu)選，所述蜂窩盤中的蜂窩孔由厚度為0.05-0.15mm的鎳基耐高溫合金制成。
[0013]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0014]1、本實(shí)用新型所述的蜂窩刷絲式汽封，通過在汽封體與缸體之間增設(shè)徑向間隙調(diào)節(jié)裝置，實(shí)時(shí)調(diào)整汽封體與轉(zhuǎn)子之間的徑向間隙，與布萊登汽封相比，機(jī)組啟動(dòng)過程中，低速和中速暖機(jī)時(shí)，通過控制壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)的壓力，適當(dāng)?shù)臏p小汽封間隙，防止因漏汽量過大造成的差脹不合理，以及機(jī)組的低效率運(yùn)行，此外，本實(shí)用新型所述的支撐彈簧設(shè)置于壓力調(diào)節(jié)腔的內(nèi)部，不會(huì)因?yàn)檎羝|(zhì)問題造成彈簧結(jié)垢卡澀，繼而進(jìn)一步延長了汽封的使用壽命O
[0015]2、本實(shí)用新型所述的蜂窩刷絲式汽封，與其它傳統(tǒng)的汽封相比，汽封間隙具有良好的自適應(yīng)調(diào)整能力，可以較好地實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，即:既能有效減少蒸汽泄漏量，又可以有效避免轉(zhuǎn)子與汽封體之間產(chǎn)生徑向碰摩。
[0016]3、本實(shí)用新型所述的汽封體內(nèi)環(huán)表面同時(shí)設(shè)置蜂窩體及刷式汽封，進(jìn)一步有效減少了蒸汽泄露量，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，此外，在刷式汽封的后擋板設(shè)置蜂窩盤，刷絲簇和后擋板之間留有間隙，蒸汽在此區(qū)域湍流增阻效果明顯，能量耗散大，降低了刷絲簇前后的蒸汽壓力差，抑制刷絲簇顫抖，增強(qiáng)了刷式汽封的密封效果。
[0017]4、本實(shí)用新型通過在汽封體外部設(shè)置壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)的壓力變化，使得在保證安全的前提下，轉(zhuǎn)子和汽封體之間的徑向間隙始終維持在機(jī)組工作效率最佳的狀態(tài)。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實(shí)用新型所述汽封體與轉(zhuǎn)子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型所述汽封體與轉(zhuǎn)子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封沿軸向方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型所述刷式汽封的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為刷絲汽封的后擋板及蜂窩盤沿