一種汽封體與轉子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種汽輪機、燃氣輪機的汽封裝置，具體涉及一種汽封體與轉子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封。
【背景技術】
[0002]透平機械密封裝置是保障透平機械安全和經(jīng)濟運行的重要設備，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、燃氣輪機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，汽封和轉子徑向間隙設計的較小，容易造成摩擦，機組無法順利啟動，若增大徑向間隙，工作狀態(tài)下蒸汽泄露了大，機組經(jīng)濟性降低，因此傳統(tǒng)固定式汽封中安全和經(jīng)濟是矛盾的。
[0003]為了解決上述問題，研究人員設計出了自調(diào)整汽封，其中以布萊登汽封為代表，應用較為廣泛，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，但在實際運行中也存在諸多不足:(1)冷態(tài)啟動差脹大，根據(jù)該汽封的工作原理，機組啟動和初負荷階段，汽封處于全開位置，徑向間隙最大，汽封漏汽量大，轉子加熱加快，汽缸加熱卻跟不上，容易造成差脹不合理，導致軸向碰摩。(2)運行中汽封閉合后，啟停機打不開，汽封工作的條件惡劣，汽水品質(zhì)差，通流積垢嚴重，導致螺旋壓縮彈簧卡澀，失去定位功能，啟停機過程汽封無法打開，造成徑向碰摩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可有效調(diào)整汽封體與轉子之間的徑向密封間隙，減少蒸汽泄漏量，避免轉子與汽封體產(chǎn)生徑向碰摩，避免支撐彈簧結垢卡澀，保證機組運行安全性和經(jīng)濟性的汽封裝置。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種汽封體與轉子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封，包括轉子、汽封體、缸體，所述缸體與汽封體之間設有徑向間隙調(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)形支撐板上設有壓力進氣孔和壓力排氣孔。在機組運行過程中，將外界氣源通過環(huán)形支撐板上的壓力進氣孔引入到壓力調(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)生相對于轉子的徑向位移，轉子與汽封體之間的密封間隙減小。當需要適當增加汽封體與轉子之間的徑向間隙以避免轉子與汽封體產(chǎn)生碰摩時，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時監(jiān)控壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)的壓力變化，以便于汽輪機組及時調(diào)整轉子及汽封體之間的徑向間隙，并在保證安全的前提下，將汽封體與轉子之間的密封間隙始終維持在汽輪機組運轉效率最佳的范圍內(nèi)。
[0007]作為優(yōu)選，所述汽封體內(nèi)環(huán)表面設置兩個蜂窩體，所述兩個蜂窩體之間安裝與汽封體固定連接的刷式汽封，每個蜂窩體與轉子上的凸肩相對應，所述刷式汽封與凸肩之間的凹槽相對應。其中，汽封體內(nèi)環(huán)表面蜂窩體的設置，使得蒸汽在進入蜂窩孔內(nèi)時產(chǎn)生渦旋，氣流局部摩擦阻力增大，蒸汽泄漏量進一步減少。
[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置，使得蒸汽在流過刷絲簇時產(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成，所述汽封弧段沿轉子圓周方向均勾分布。
[0010]作為進一步優(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。當汽封體與轉子之間徑向間隙減小時，周向波紋管產(chǎn)生周向壓縮，各個汽封弧段相互配合，使得汽封體與轉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]本實用新型同現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及效果:
[0014]1、本實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徑向間隙調(diào)節(jié)裝置，實時調(diào)整汽封體與轉子之間的徑向間隙，與布萊登汽封相比，機組啟動過程中，低速和中速暖機時，通過控制壓力調(diào)節(jié)腔內(nèi)的壓力，適當?shù)臏p小汽封間隙，防止因漏汽量過大造成的差脹不合理，以及機組的低效率運行，此外，本實用新型所述的支撐彈簧設置于壓力調(diào)節(jié)腔的內(nèi)部，不會因為蒸汽水質(zhì)問題造成彈簧結垢卡澀，繼而進一步延長了汽封的使用壽命O
[0015]2、本實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調(diào)整能力，可以較好地實現(xiàn)機組運行安全性和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，即:既能有效減少蒸汽泄漏量，又可以有效避免轉子與汽封體之間產(chǎn)生徑向碰摩。
[0016]3、本實用新型所述的汽封體內(nèi)環(huán)表面同時設置蜂窩體及刷式汽封，進一步有效減少了蒸汽泄露量，提高了機組運行的經(jīng)濟性，此外，在刷式汽封的后擋板設置蜂窩盤，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，增強了刷式汽封的密封效果。
[0017]4、本實用新型通過在汽封體外部設置壓力傳感器實時監(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，轉子和汽封體之間的徑向間隙始終維持在機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用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實用新型所述汽封體與轉子之間的密封間隙可調(diào)的蜂窩刷式汽封的結構剖面示意圖。
[0020]圖2為本實用新型所述汽封體與轉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構示意圖。
[0021]圖3為本實用新型所述刷式汽封的結構示意圖。
[0022]圖4為刷絲汽封的后擋板及蜂窩盤沿