一種汽輪機的汽缸結構的製作方法

2023-06-20 09:31:51

一種汽輪機的汽缸結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽輪機的汽缸結構，包括外缸、內缸和轉子，外缸由前、後段圓筒缸體通過軸向螺栓連接而成，內缸包括第一半內缸和第二半內缸並在連接成一體後與轉子之間構成環形進汽流道，第一半內缸與第二半內缸的結合面與汽缸的水平中心線傾斜一角度α；第一半內缸和第二半內缸的兩邊上分別相對地開設若干與結合面垂直的螺栓孔；第一半內缸和第二半內缸的缸壁上分別開設一個內進汽接口，該兩個內進汽接口是以錯開結合面並與進汽流道相切的方式中心對稱地開設在內缸的左、右側或上、下側；外缸的缸壁上對應內缸上的內進汽接口開設兩個外進汽接口。本實用新型的汽缸結構使支撐定位機構的位置不會與中分面發生幹涉，滿足高效緊湊的需要。
【專利說明】一種汽輪機的汽缸結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種汽輪機的汽缸結構。

【背景技術】
[0002]汽缸是汽輪機的關鍵部件，負責承擔巨大的壓力差和溫度差，其結構型式的可靠性對汽輪機組的安全性、機組效率有重要影響。
[0003]目前，國內超臨界以上參數的汽輪機的汽缸，內缸大多採用中分面連接的結構形式。由於汽缸承受的壓差大，因此設計上應使之儘可能緊湊布置，以利於承壓。這種高參數的汽輪機廣泛採用滑壓-補汽調節的方式，並設有回熱抽汽口，這就造成汽缸接口數量的
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[0004]汽缸的內缸通常有水平中分面的結構和垂直中分面的結構。垂直中分面的結構由第一半內缸11和第二半內缸12組成，第一半內缸11和第二半內缸12通過螺栓14連接在一起，中分面10處於垂直位置。內缸與轉子13之間的環形區域是進汽流道16 ;轉子13順時針旋轉；內缸上的進汽接口 15要避開中分面10和螺栓14等結構，構成了一個對稱進汽的布置方式(見圖1)。水平中分面的結構與上述垂直中分面的結構類似(見圖2)。
[0005]上述水平中分面的結構的內缸，汽流垂直進入進汽流道，蒸汽直接衝擊轉子造成了進汽部位的蒸汽能量損失。若應用切向進汽的布置方式，可以使蒸汽的流動方向和轉子的轉動方向一致，可以降低蒸汽能量損失，提高進汽效率。但是現有結構的內缸不利於切向進汽接口的布置，因為內缸的體積較小，中分面上的螺栓孔與切向進汽接口會產生幹涉而漏汽；而垂直中分面的結構的內缸又不利於在垂直中心線附近布置蒸汽接口。若應用切向進汽，並且在較小體積的內缸上合理布置較多的蒸汽接口，成為亟待解決的問題。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷而提供一種汽輪機的汽缸結構，它可以保證汽缸的進汽、抽汽、補汽、排汽等各接口以及汽缸支撐定位機構的位置不會與內缸的中分面發生幹涉，滿足高效緊湊的汽缸結構的設計需要，還能降低進汽流道的損失，提高汽輪機的機組效率。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現的:一種汽輪機的汽缸結構，包括外缸、內缸和轉子，所述外缸由前、後段圓筒缸體通過軸向螺栓緊固連接而成，所述內缸包括第一半內缸和第二半內缸，該第一半內缸和第二半內缸連接成一體後與所述轉子之間構成環形進汽流道，其中，
[0008]所述第一半內缸與第二半內缸的結合面與所述汽缸的水平中心線傾斜一角度α，該傾斜角度O° < α < 180°且該傾斜角度α古90° ;
[0009]所述第一半內缸和第二半內缸的兩邊上分別相對地開設若干與所述結合面垂直的螺栓孔，使第一半內缸和第二半內缸通過若干對螺栓連接成一體；
[0010]所述第一半內缸和第二半內缸的缸壁上分別開設一個內進汽接口，該兩個內進汽接口是以錯開所述結合面並與所述進汽流道相切的方式中心對稱地開設在所述內缸的左、右側或上、下側，使蒸汽進入所述進汽流道後形成與所述轉子的轉動方向一致的渦流；
[0011]所述外缸的缸壁上對應所述內缸上的內進汽接口開設兩個外進汽接口。
[0012]上述的汽輪機的汽缸結構，其中，所述傾斜角度α =25°?35°。
[0013]上述的汽輪機的汽缸結構，其中，所述第一半內缸上的螺栓孔或所述第二半內缸上的螺栓孔均為由所述第一半內缸或所述第二半內缸的外表面通向所述結合面的埋頭通孔，相應地，所述第二半內缸上的螺栓孔或所述第一半內缸上的螺栓孔均為開設在所述結合面上的螺紋盲孔，使所述第一半內缸和第二半內缸通過若干對同側旋入的螺栓連接成一體。
[0014]上述的汽輪機的汽缸結構，其中，所述第一半內缸上的螺栓孔和所述第二半內缸上的螺栓孔以中心對稱的方式開設，即所述第一半內缸的一邊的螺栓孔為由所述第一半內缸的外表面通向所述結合面的埋頭通孔，相應地，所述第二半內缸的一邊的螺栓孔為由所述第二半內缸的外表面通向所述結合面的埋頭通孔，所述第一半內缸的另一邊的螺栓孔為開設在所述結合面上的螺紋盲孔，相應地，所述第二半內缸的另一邊螺栓孔為開設在所述結合面上的螺紋盲孔，使所述第一半內缸和第二半內缸通過若干對相對側旋入的螺栓連接成一體。
[0015]本實用新型的汽輪機的汽缸結構的技術方案，將內缸的中分面與汽缸的水平中心線傾斜一角度，並將汽缸的進汽接口設在不與內缸的中分面發生幹涉並切向於進汽流道的位置，使新蒸汽進入進汽流道時，避免蒸汽直接衝擊轉子，形成與轉子的旋轉方向一致的蒸汽渦流，使蒸汽順著轉子旋轉方向進入軸向通道，從而避免了汽流損失，且有利於設計高效緊湊的汽缸，適應現代汽輪機汽缸設計中的切向進汽、滑壓-補汽調節方式以及抽汽的特點，解決了傳統的水平中分面或垂直中分面的內缸結構下，汽缸上的接口容易與內缸的中分面產生幹涉的問題，能更加靈活多樣地布置蒸汽接口，滿足多元化立體空間布置的需求，還能降低進汽流道的損失，提高汽輪機的機組效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現有技術的汽輪機的汽缸的結構示意圖(垂直中分面)；
[0017]圖2是現有技術的汽輪機的汽缸中的內缸的結構示意圖(水平中分面)；
[0018]圖3是本實用新型的汽輪機的汽缸的結構示意圖；
[0019]圖4是本實用新型的汽輪機的汽缸中的內缸的第一種實施例的示意圖；
[0020]圖5是本實用新型的汽輪機的汽缸中的內缸的第二種實施例的示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0022]先請參閱圖3，本實用新型的汽輪機的汽缸結構，包括外缸1、內缸2和轉子3，其中，內缸2包括第一半內缸和第二半內缸，該第一半內缸和第二半內缸連接成一體後與轉子3之間構成環形進汽流道4 ;第一半內缸和第二半內缸的缸壁上分別開設一個內進汽接口，該兩個內進汽接口是以錯開結合面並與進汽流道4相切的方式中心對稱地開設在內缸的左、右側或上、下側，使蒸汽進入進汽流道4後形成與轉子3的轉動方向一致的渦流，蒸汽渦流進入進汽流道4的軸向通道流向低壓側缸體；外缸I由前、後段圓筒缸體通過軸向螺栓緊固連接而成；外缸I的缸壁上對應內缸2上的內進汽接口開設兩個外進汽接口 110。
[0023]再請參閱圖4，圖中顯示的是本實用新型的汽輪機的汽缸結構中的內缸的第一種實施例，該內缸包括第一半內缸31和第二半半內缸32，其中:
[0024]第一半內缸31和第二半內缸32的結合面30，即內缸的中分面與汽缸的水平中心線傾斜一角度ct ,該傾斜角度0° < α < 180°且α古90° ;該傾斜角度α可根據汽缸布置的需要，設計為從O度到180度之間的任意角度值(水平和垂直位置除外)，尤其是傾斜角度α為25?35°時，具有更好的布置效果；
[0025]第一半內缸31的兩邊和第二半內缸32的兩邊分別相對地開設若干與結合面30垂直的螺栓孔，使第一半內缸31和第二半內缸32通過若干對螺栓連接成一體；該第一半內缸31和第二半內缸32連接成一體後與轉子33之間構成環形進汽流道36 ；
[0026]本實施例的第一半內缸31上的螺栓孔341為由第一半內缸31的外表面通向結合面30的埋頭通孔，相應地，第二半內缸32上的螺栓孔342為開設在結合面30上的螺紋盲孔；反過來也可以是第一半內缸31上的螺栓孔341為開設在結合面30上的螺紋盲孔，相應地，第二半內缸32上的螺栓孔342為由第二半內缸32的外表面通向結合面30的埋頭通孔，使第一半內缸31和第二半內缸32通過若干對同側旋入的螺栓連接成一體；
[0027]第一半內缸31和第二半內缸32上分別設置一個內進汽接口 35，該兩個內進汽接口 35以錯開結合面30並與進汽流道36相切的方式布置在內缸的左、右側或上、下側；本實施例的內進汽接口 35布置在內缸的左、右側；若改變結合面30的傾斜角度α，內進汽接口35可布置在內缸的天地位置或其它任何可能的位置上。同樣，汽缸的抽汽、補汽、排汽等接口的布置也更加靈活多樣。
[0028]再請參閱圖5，圖中顯示的是本實用新型的汽輪機的汽缸結構中的內缸的第二種實施例，該內缸包括第一半內缸41和第二半42，其中:
[0029]第一半內缸41和第二半內缸42的結合面40，即內缸的中分面與汽缸的水平中心線傾斜一角度ct ,該傾斜角度0° < α < 180°且α古90° ;該傾斜角度α可根據汽缸布置的需要，設計為從O度到180度之間的任意角度值(水平和垂直位置除外)，尤其是傾斜角度α為25?35°時，具有更好的布置效果；
[0030]第一半內缸41的兩邊和第二半內缸42的兩邊分別相對地開設若干與結合面40垂直的螺栓孔，使第一半內缸41和第二半內缸42通過若干對螺栓連接成一體；該第一半內缸41和第二半內缸42連接成一體後與轉子43之間構成環形進汽流道46 ；
[0031]本實施例的第一半內缸41上的螺栓孔和第二半內缸42上的螺栓孔以中心對稱的方式開設，即第一半內缸41的一邊的螺栓孔441為由第一半內缸41的外表面通向結合面40的埋頭通孔，第一半內缸41的另一邊的螺栓孔441』為開設在結合面40上的螺紋盲孔，相應地，第二半內缸42的一邊的螺栓孔442為開設在結合面40上的螺紋盲孔，第二半內缸42的另一邊的螺栓孔442』為由第二半內缸42的外表面通向結合面40的埋頭通孔，使第一半內缸41和第二半內缸42通過若干對相對側旋入的螺栓連接成一體；
[0032]第一半內缸41和第二半內缸42上分別設置一個內進汽接口 45，該兩個內進汽接口 45以錯開結合面40並與進汽流道46相切的方式布置在汽缸的左、右側或上、下側；本實施例的內進汽接口 45布置在內缸的左、右側；若改變結合面40的傾斜角度α，內進汽接口45可布置在內缸的天地位置或其它任何可能的位置上。同樣，汽缸的抽汽、補汽、排汽等接口的布置也更加靈活多樣。
[0033]本實施例的結構方式，使汽缸的兩部分近似呈現中心對稱，更加有利於切向進汽的結構布局。與螺栓從同側旋入的結構相比，螺栓不會對汽缸的水平位置和天地位置形成幹擾，使汽缸空間布置更加靈活。
[0034]本實用新型的汽輪機的汽缸結構，將內缸的中分面與汽缸的水平中心線傾斜一角度，並將汽缸的進汽接口設在不與內缸的中分面發生幹涉並切向於進汽流道的位置，使蒸汽通過兩個進汽接口切向進入進汽腔室，這種切向進汽優化了進汽流道，配合靜葉的進汽角度，能降低進汽腔室的流道壓損，提高汽輪機的機組效率，並且在獲得效率提升的同時，保證了汽輪機的安全性和穩定性。
[0035]本實用新型的汽輪機的汽缸結構，有利於設計高效緊湊的汽缸，適應現代汽輪機汽缸設計中的切向進汽、滑壓-補汽調節方式以及抽汽的特點，解決傳統的水平中分面或垂直中分面的結構下，汽缸的接口容易與中分面產生幹涉的問題，能更加靈活多樣地布置蒸汽接口，滿足多元化立體空間布置的需求。
[0036]以上實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關【技術領域】的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬於本實用新型的範疇，應由各權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種汽輪機的汽缸結構，包括外缸、內缸和轉子，所述外缸由前、後段圓筒缸體通過軸向螺栓緊固連接而成，所述內缸包括第一半內缸和第二半內缸，該第一半內缸和第二半內缸連接成一體後與所述轉子之間構成環形進汽流道，其特徵在於， 所述第一半內缸與第二半內缸的結合面與所述汽缸的水平中心線傾斜一角度α，該傾斜角度O。< α < 180°且該傾斜角度α古90° ; 所述第一半內缸和第二半內缸的兩邊上分別相對地開設若干與所述結合面垂直的螺栓孔，使第一半內缸和第二半內缸通過若干對螺栓連接成一體； 所述第一半內缸和第二半內缸的缸壁上分別開設一個內進汽接口，該兩個內進汽接口是以錯開所述結合面並與所述進汽流道相切的方式中心對稱地開設在所述內缸的左、右側或上、下側，使蒸汽進入所述進汽流道後形成與所述轉子的轉動方向一致的渦流； 所述外缸的缸壁上對應所述內缸上的內進汽接口開設兩個外進汽接口。
2.根據權利要求1所述的汽輪機的汽缸結構，其特徵在於，所述傾斜角度α=25°?35。。
3.根據權利要求1所述的汽輪機的汽缸結構，其特徵在於，所述第一半內缸上的螺栓孔或所述第二半內缸上的螺栓孔均為由所述第一半內缸或所述第二半內缸的外表面通向所述結合面的埋頭通孔，相應地，所述第二半內缸上的螺栓孔或所述第一半內缸上的螺栓孔均為開設在所述結合面上的螺紋盲孔，使所述第一半內缸和第二半內缸通過若干對同側旋入的螺栓連接成一體。
4.根據權利要求1所述的汽輪機的汽缸結構，其特徵在於，所述第一半內缸上的螺栓孔和所述第二半內缸上的螺栓孔以中心對稱的方式開設，即所述第一半內缸的一邊的螺栓孔為由所述第一半內缸的外表面通向所述結合面的埋頭通孔，相應地，所述第二半內缸的一邊的螺栓孔為由所述第二半內缸的外表面通向所述結合面的埋頭通孔，所述第一半內缸的另一邊的螺栓孔為開設在所述結合面上的螺紋盲孔，相應地，所述第二半內缸的另一邊螺栓孔為開設在所述結合面上的螺紋盲孔，使所述第一半內缸和第二半內缸通過若干對相對側旋入的螺栓連接成一體。
【文檔編號】F01D25/24GK203978525SQ201420330351
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】何阿平, 胡怡豐, 林鈺淞, 郝震震, 吳仕芳, 陳鋼, 孫康娜, 張軍輝, 崔玉環, 葉興柱 申請人:上海電氣電站設備有限公司