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      蒸汽輪機(jī)的噴嘴隔板組合單元體的制作方法

      文檔序號(hào):12002347閱讀:576來(lái)源:國(guó)知局
      蒸汽輪機(jī)的噴嘴隔板組合單元體的制作方法與工藝

      本發(fā)明涉及蒸汽輪機(jī)領(lǐng)域,特別涉及一種可靈活實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽開度且加工簡(jiǎn)單的蒸汽輪機(jī)的噴嘴隔板組合單元體。



      背景技術(shù):

      目前,調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴組一般都安裝在蒸汽室后,由隔板外圈與內(nèi)圈支撐,工藝采用焊接組合或者鉚接而成。其中噴嘴組是由多個(gè)噴嘴組合在一起的,構(gòu)成一個(gè)扇形的噴嘴弧段,而噴嘴流道是由兩個(gè)靜葉片組成的,因此需要有許多靜葉片。這樣的設(shè)計(jì)造成加工成本和安裝成本的增加,而且裝配精度難以保證。如果采用部分進(jìn)汽度,支撐體還需要進(jìn)一步分開加工。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      有鑒于此,本發(fā)明提出一種可適應(yīng)小流量、低功率余熱汽輪機(jī)機(jī)組需求的蒸汽輪機(jī)的噴嘴隔板組合單元體。

      一種蒸汽輪機(jī)的噴嘴隔板組合單元體,所述噴嘴隔板組合單元體擁有一體成型有若干通孔,每個(gè)所述通孔構(gòu)成與所述蒸汽輪機(jī)的蒸汽室連通的蒸汽噴嘴。

      在一實(shí)施例中,所述噴嘴隔板組合單元體具有進(jìn)汽端和出汽端,所述進(jìn)汽端與所述蒸汽室連通,所述噴嘴隔板組合單元體的進(jìn)汽端包括中心部和外緣,所述中心部與所述外緣之間形成環(huán)形凹陷部,所述噴嘴貫穿所述環(huán)形凹陷部并沿所述環(huán)形凹陷部的周向分布。

      在一實(shí)施例中,所述中心部與所述外緣之間連接設(shè)置若干筋條,所述若干筋條將所述若干噴嘴分隔成多組,每一組噴嘴與所述蒸汽室的一蒸汽流道對(duì)應(yīng)。

      在一實(shí)施例中,所述噴嘴的數(shù)量設(shè)置為15個(gè),所述筋條的數(shù)量設(shè)置為3個(gè),3個(gè)筋條將所述15個(gè)噴嘴平均分隔成3組。

      在一實(shí)施例中,所述噴嘴包括噴嘴入口和噴嘴出口,所述噴嘴入口和噴嘴出口之間形成流道,所述流道的形狀為拉瓦爾噴嘴流道。

      在一實(shí)施例中,所述流道內(nèi)形成一喉部,所述流道從所述噴嘴入口到所述喉部是漸縮的,從所述喉部到所述噴嘴出口是漸擴(kuò)的,且從所述喉部到所述噴嘴出口的流道部分朝向所述噴嘴隔板組合單元體中心傾斜。

      在一實(shí)施例中,所述噴嘴隔板組合單元體的出汽端形成一圓形凹陷部,所述噴嘴出口與所述圓形凹陷部連通,所述圓形凹陷部的周界由所述外緣界定。

      在一實(shí)施例中,所述中心部具有貫穿所述噴嘴隔板組合單元體的中心通孔,所述中心通孔與所述圓形凹陷部連通。

      在一實(shí)施例中,所述中心部與所述外緣在所述進(jìn)汽端平齊。

      在一實(shí)施例中,所述中心部與所述外緣之間連接設(shè)置若干筋條,所述若干筋條將所述若干噴嘴分隔成多組,每一組噴嘴與所述蒸汽室的一蒸汽流道對(duì)應(yīng),所述中心部、外緣和筋條在所述進(jìn)汽端平齊。

      綜上所述,本發(fā)明提出一種蒸汽輪機(jī)的噴嘴隔板組合單元體,該噴嘴隔板組合單元體取消了靜葉片和消除支撐隔板分開加工并通過(guò)焊接安裝的傳統(tǒng)模式,采用一體化思想在隔板上直接鉆孔。孔的流道形狀是拉瓦爾噴嘴流道,從噴嘴入口到喉部的流道部分漸縮,從喉部到噴嘴出口的流道部分向噴嘴隔板組合單元體中心傾斜且漸擴(kuò)。在設(shè)有分割筋條的實(shí)施例中,通過(guò)所鉆孔的個(gè)數(shù)和控制每股工質(zhì),例如蒸汽通過(guò)噴嘴流道的個(gè)數(shù)以及噴嘴流道分布情況可靈活實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽開度,例如通過(guò)設(shè)置筋條將噴嘴分隔成多組,每組對(duì)應(yīng)一蒸汽室流道,使得噴嘴隔板組合單元體既能實(shí)現(xiàn)工質(zhì)的全周進(jìn)汽又能實(shí)現(xiàn)工質(zhì)的部分進(jìn)汽。本發(fā)明的噴嘴隔板組合單元體具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便加工、造價(jià)低、維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)很好的適應(yīng)了小流量、低功率余熱汽輪機(jī)機(jī)組的需求。

      附圖說(shuō)明

      圖1為本發(fā)明的噴嘴隔板組合單元體的進(jìn)汽端的示意圖。

      圖2為本發(fā)明的噴嘴隔板組合單元體的出汽端的示意圖。

      圖3為圖1中B-B截面的剖視圖。

      圖4為圖1中A-A截面的剖視圖。

      具體實(shí)施方式

      在詳細(xì)描述實(shí)施例之前,應(yīng)該理解的是,本發(fā)明不限于本申請(qǐng)中下文或附圖中所描述的詳細(xì)結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。而且,應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的措辭及術(shù)語(yǔ)僅僅用作描述用途,不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項(xiàng)、其等同物及其它附加事項(xiàng)。特別是,當(dāng)描述“一個(gè)某元件”時(shí),本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個(gè),也可以包括多個(gè)。

      如圖1至2所示,本發(fā)明提出一種蒸汽輪機(jī)的噴嘴隔板組合單元體10,該噴嘴隔板組合單元體10與所述蒸汽輪機(jī)的蒸汽室連接。噴嘴隔板組合單元體10上一體成型有若干通孔,例如在噴嘴隔板組合單元體10上直接鉆孔或者以其它成型方法形成通孔。每個(gè)通孔構(gòu)成與蒸汽室連通的蒸汽噴嘴12。

      更具體地,噴嘴隔板組合單元體10為圓盤形。噴嘴隔板組合單元體10具有進(jìn)汽端14和出氣端16,進(jìn)汽端14與蒸汽室緊配連通,出汽端16可與動(dòng)葉間隙相配,使得通過(guò)蒸汽噴嘴12噴射的蒸汽可以在動(dòng)葉上做功。

      噴嘴隔板組合單元體10的進(jìn)汽端14包括中心部18和外緣20,中心部18與外緣20在進(jìn)汽端14平齊。中心部18具有貫穿噴嘴隔板組合單元體10的中心通孔19,中心通孔19用于與一軸連接或供軸穿過(guò),軸與噴嘴隔板組合單元體之間有密封裝置。中心部18與外緣20之間形成環(huán)形凹陷部22,噴嘴12貫穿環(huán)形凹陷部22。若干噴嘴12沿環(huán)形凹陷部22的周向分布,例如,沿環(huán)形凹陷部22的周向均勻地分布。

      在一些實(shí)施例中,中心部18與外緣20之間連接有若干筋條24,若干筋條24設(shè)置在環(huán)形凹陷部22中,分別位于兩相鄰兩噴嘴12之間,用以將若干噴嘴12分隔成多組。每一組噴嘴與蒸汽室的一蒸汽流道連通,以達(dá)到精確配汽的目的,使得噴嘴隔板組合單元體10既可實(shí)現(xiàn)部分進(jìn)汽又能全周進(jìn)汽。本實(shí)施例中,中心部18、外緣20和若干筋條24在進(jìn)汽端14平齊。

      在所示的實(shí)施例中,噴嘴12的數(shù)量設(shè)置為15個(gè),筋條24的數(shù)量設(shè)置為3個(gè)。3個(gè)筋條在環(huán)形凹陷部22上均勻地間隔設(shè)置,將15個(gè)噴嘴12平均分隔成3組,每組5個(gè)。

      應(yīng)當(dāng)理解的是,在其他實(shí)施例中,根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求,噴嘴12和筋條24也可以設(shè)置為其他數(shù)量,本發(fā)明不對(duì)此限定。

      如圖3所示,噴嘴隔板組合單元體10的出汽端16包括圓形凹陷部26,圓形凹陷部26的周界由外緣20界定。中心部18的中心通孔19以及噴嘴12與圓形凹陷部26連通。在出汽端16一側(cè)的外緣20可起到徑向氣封的作用。

      噴嘴12包括噴嘴入口30和噴嘴出口32,噴嘴入口30設(shè)置在噴嘴隔板組合單元體10的進(jìn)汽端14,噴嘴出口32設(shè)置在噴嘴隔板組合單元體10的出汽端16。噴嘴入口30與噴嘴出口32之間形成流道34,在所示的實(shí)施例中,流道34的形狀為拉瓦爾噴嘴流道。

      具體而言,如圖4所示,流道34內(nèi)壁為光滑的表面,流道34內(nèi)形成一喉部36。流道34從噴嘴入口30到喉部36是漸縮的,從喉部36到噴嘴出口32是漸擴(kuò)的,而且從喉部36到噴嘴出口32的流道部分朝向噴嘴隔板組合單元體10的中心位置傾斜。噴嘴出口32與圓形凹陷部26連通,圓形凹陷部26后面對(duì)應(yīng)設(shè)有渦輪動(dòng)葉,從噴嘴出口32噴出的蒸汽作用在所述渦輪動(dòng)葉上驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。

      蒸汽從噴嘴入口30進(jìn)入流道,在到喉部36的流道是漸縮的,因此,在喉部36處蒸汽流速達(dá)到臨界速度值。從喉部36到噴嘴出口32的流道是漸擴(kuò)的,而且朝向噴嘴隔板組合單元體10中心傾斜,這時(shí)候的蒸汽流速由臨界速度跨越到超聲速,使得蒸汽在到達(dá)后面的動(dòng)葉上時(shí)能量可達(dá)到最大利用值。

      綜上所述,本發(fā)明提出一種蒸汽輪機(jī)的噴嘴隔板組合單元體,該噴嘴隔板組合單元體取消了靜葉片和消除支撐隔板分開加工并通過(guò)焊接安裝的傳統(tǒng)模式,采用一體化思想在隔板上直接鉆孔??椎牧鞯佬螤钍抢郀枃娮炝鞯溃瑥膰娮烊肟诘胶聿康牧鞯啦糠譂u縮,從喉部到噴嘴出口的流道部分向噴嘴隔板組合單元體中心傾斜且漸擴(kuò)。在設(shè)有分割筋條的實(shí)施例中,通過(guò)所鉆孔的個(gè)數(shù)和控制每股工質(zhì),例如蒸汽通過(guò)噴嘴流道的個(gè)數(shù)以及噴嘴流道分布情況可靈活實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽開度,例如通過(guò)設(shè)置筋條將噴嘴分隔成多組,每組對(duì)應(yīng)一蒸汽室流道,使得噴嘴隔板組合單元體既能實(shí)現(xiàn)工質(zhì)的全周進(jìn)汽又能實(shí)現(xiàn)工質(zhì)的部分進(jìn)汽。本發(fā)明的隔板具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便加工、造價(jià)低、維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)很好的適應(yīng)了小流量、低功率余熱汽輪機(jī)機(jī)組的需求。

      本文所描述的概念在不偏離其精神和特性的情況下可以實(shí)施成其它形式。所公開的具體實(shí)施例應(yīng)被視為例示性而不是限制性的。因此,本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求,而不是根據(jù)之前的這些描述進(jìn)行確定。在權(quán)利要求的字面意義及等同范圍內(nèi)的任何改變都應(yīng)屬于這些權(quán)利要求的范圍。

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