本发明一般与各种蒸汽涡轮机有关，具体些说，与这些蒸汽涡轮机中所用的跨接管道有关。 通常，“跨接”管道用于蒸汽涡轮发电机系统，使得来自蒸汽涡轮机压力较高部分（如，蒸汽涡轮机的一个高压涡轮机构或中压涡轮机构）的蒸汽流较为容易地流到压力较低部分（如，蒸汽涡轮机的一个低压涡轮机构）。显然，一个蒸汽涡轮机的几个涡轮机构之间的这种管道不应该做成一个“刚性管道系统”，因为这种管道必需可以伸缩和随着蒸汽涡轮机的运行作其它一些类似的运动。因而在这种跨接管道中通常用一个或几个铰接波纹管伸缩接头来提供足够的机动量。也就是说，在由于空间有限和其它设计上的考虑不能形成具有足够伸缩性的结构的场合，在强度允许范围内可以增加挠曲能力，以提供一个半刚性、或甚至非刚性的系统，用一个活动自如地系统可以基本上消除由于伸缩而引起各种效应。
众所周知，半刚性或非刚性系统的伸缩接头由于带有伸缩件的铰链的限制不能作纵向或横向运动，而只能作弯曲运动，因此也叫做“旋转”或“铰接”接头。半刚性系统被限制在一个平面内，而非刚性系统至少需要三个接头（例如，通常用于跨接管道系统的结构形式）以便提供二维伸缩运动。对于有必要提供三维伸缩运动的情况，就需要安装五个接头。
工业用波纹管通常用薄型材料（其厚度大致为1.3至2.5毫米，即0.05至0.10英吋）制成。这些材料可以是不锈钢或其它合金钢、铜以及其它非铁材料等。多层波纹管、具有外加强环的波纹管以及螺旋形波纹管对于高压设备来说也可采用。适用于跨接管道装置的常用波纹管由西屋（Westinghouse）电气公司制造，与涡轮标准部件245和271M或271H配套使用。
目前用于常规的蒸汽涡轮机的跨接管道系统有三种基本方案。其中的二种基本方案（即工业用平衡伸缩接头方案和铰接隔膜（link-hinge diaphragm）或“LHD”方案）用了转向导流片以促进蒸汽的流动。这两种方案都类似地用了如下三段管道：（1）从蒸汽涡轮机高压或中压涡轮机构的排汽口接出的、其中含有一个伸缩接头的一段垂直的直管道;（2）接到蒸汽涡轮机低压涡轮机构进汽口的一段垂直的直管道;（3）其中含有一对与上述二段垂直的直管道相接的伸缩接头的一段水平的直管道。在这几段管道的拐肘接合内都用了转向导流片。这二种方案只是在所用的伸缩接头的类型上有所不同。然而LHD方案更为普遍一些（特别是在具有单个低压涡轮机构的设备中），因为这种方案的跨接管道系统要比工业用平衡伸缩接头方案的便宜得多。
目前用于常规蒸汽涡轮机跨接管道系统的剩下的那种方案是“短半径”跨接管道。这种方案也用铰接隔膜作为伸储接头，但不用转向导流片。取消转向导流片的优点是使跨接管道的成本降低和结构简单，而缺点是蒸汽流动不畅和有用热量的伴随损耗。也就是说，由于在这种类型的跨接管道中所用的拐肘是“短半径”的，蒸汽就不能像流过具有长转弯半径的拐肘那样容易流过。因此，就定义来说，“长半径”跨接管道要使用经过比“短半径”跨接管道长的距离使蒸汽流转向90°左右（如从垂直方向转到水平方向，或从水平方向转到垂直方向）的一些转向管道段。
由于在跨接管道中所用的波纹管通常对反复弯曲的应变范围有所要求，因此只要适当控制加工制造和了解各种方案的可能的疲劳性能就可以保证预期的性能。加在波纹管上的附带冷加工会影响波纹管的抗蚀性，促使对腐蚀疲劳或超应力腐蚀更为敏感。例如，处于水平位置的伸缩接头（例如在一般从蒸汽涡轮机高压/中压涡轮机构的排汽口接出的那段垂直直管道中所用的伸缩接头）不能排空，由于无论在蒸汽涡轮机运行或停用时都有冷凝液，就会经常产生凹坑和裂纹。
因此，本发明的总目的是提供具有低转向损耗的蒸汽涡轮机的跨接管道系统。具体些说，本发明的目的是提供一种将蒸汽涡轮机低压涡轮机构进汽口部分接到蒸汽涡轮机高和/或中压涡轮机构排汽口部分的改进方法。
本发明的另一个目的是使蒸汽涡轮机的跨接管道既具有低的转向损耗而又不用转向导流片。
本发明的再一个目的是提供无导流片的蒸汽涡轮机跨接管道和将蒸汽涡轮机低压涡轮机构进汽口部分接到蒸汽涡轮机高和/或中压涡轮机构排汽口部分的改进方法，同时还保持方案具有成本低、简单和抗腐蚀的优点。
简要地说，本发明的各个目的由一个这样的蒸汽涡轮机来实现，这个蒸汽涡轮机由一个适宜接受工作于第一预定压力的蒸汽流的第一涡轮机构、一个适宜接受工作于比第一预定压力小的第二预定压力的蒸汽流的第二涡轮机构以及一个管道系统组成。第一涡轮机构上有一个排汽口部分，第二涡轮机构上有一个进汽口部分，有一对曲率半径颇长的转向管道的管道系统将这进汽口部分接到排汽口部分。
本发明的一个重要特点是这二个转向管道中都没有转向导流片，因此大大降低了设计和安装常用的跨接管道系统的成本。此外，按照本发明现在所推荐的具体装置，每个转向管道中都有一小段装有伸缩接头装置的管道，伸缩接头装置以小于基本垂直位置而大于基本水平位置的角度装在转向管道的这一小段管道中。
按照本发明的另一个重要特点，这种跨接管道还有一段连接这二段转向管道的基本水平的管道。这种基本水平的管道内也可以装有伸缩接头装置。另一方面，靠近第一涡轮机构的那个转向管道可以包括一段带有伸缩接头装置的基本垂直的管道，这个伸缩接头装置安装成与这段管道相垂直。无论在什么情况下，本发明推荐的具体装置的所有伸缩接头装置都有铰接隔膜。
通过参照附图对所推荐的具体装置所作的详细说明，就能更清晰地理解本发明。这些附图中，
图1示出了一种原有技术的跨接管道系统，这种系统用了铰接隔膜和一组转向导流片;
图2示出了另一种原有技术的跨接管道系统，这种系统用了铰接隔膜和一对“短半径”拐肘;
图3示出了一种按照本发明的一个具体装置的长半径无导流片跨接管道系统;
图4示出了一种按照本发明的另一个具体装置的长半径无导流片跨接管道系统。
现在来看一下这些附图，其中相同的数字标记着这些图中相同或相应的各个部件。图1和图2示出了二种原有技术的跨接管道系统。
图1为一种用了铰接隔膜2和一组转向导流片3的原有技术的跨接管道系统1。用于这种已知的跨接管道系统1的每个铰接隔膜2都包括“8字形”（“dog-bone”）结构4。此外，众所周知，这种跨接管道系统1用来促使蒸汽容易通过由一个适宜接受工作在第一预定压力（例如为蒸汽涡轮机5的常用高压和/或中压涡轮机构的工作压力）的蒸汽流F的第一涡轮机构6和一个适宜接受工作在比第一预定压力低的第二预定压力（例如为蒸汽涡轮机5的常用低压涡轮机构的工作压力）的蒸汽流F的第二涡轮机构7组成的蒸汽涡轮机5。
通常在这种跨接管道系统1中用三段直管道8将第一和第二涡轮机构6和7连接起来。一段这样的管道8垂直安装，接到第一涡轮机构6的排汽口部分6a（排汽口面水平安置，如图1所示），而另一段垂直安装的管道8接到第二涡轮机构7的进汽口部分7a（进汽口面也是水平安置，如图1所示）。剩下的一段管道8水平放置，通过装有转向导流片3、夹角基本上为90°的拐肘段9与这两段垂直安装的管道8连接。
众所周知，铰接隔膜2和“8字型”结构4可以使各段管道8在使用时伸缩（如图1中虚影所示）而不会裂开，铰接隔膜2用来容纳蒸汽流F，而“8字型”结构4用来吸收各种轴向载荷。由于90°拐肘段9是严格的“短半径”，因而跨接管道系统1需要安装转向导流片3来获得良好的流通特性。要求附加这种转向导流片3不仅增加了这种跨接管道系统1的方案的复杂性，而且还增加了这种系统的总成本。
现在参照图2，所示为另一种原有技术的跨接管道系统1′。与图1所示的跨接管道系统1一样，跨接管道系统1′也用了铰接隔膜2。然而，这种跨接管道系统1′用了一对“短半径”的拐肘段9而不用转向导流片3（因此显著地降低了成本和方案的复杂性）。跨接管道系统1′中的各段管道8也比图1所示的跨接管道系统1中的相应管道8短了许多（如果排汽口和进汽口部分6a、7a的中心线c之间的距离D相同的话）以便与这些“短半径”拐肘段9相接合。
在这种情况下应该注意到虽然图2所示的各段“短半径”拐肘管道9的曲率半径要比图1所示的各段90°拐肘管道9的曲率半径长一些，然而还是“短半径”，因为它只占距离D中比较小的一部分。水平安装的那段管道8占了距离D的一大部分D2，进一步证实了这个“小半径”的特点。
由于跨接管道系统1′不用转向导流片3，在方案上大致要节约三分之一的成本。然而经验表明用没有转向导流片3的“短半径”拐肘9伴随有几个BTU（热效量纲）的热效率损耗。
因此，现参见图3，所示为一个按照本发明现所推荐的具体装置的“长半径”跨接管道系统10。这种跨接管道系统10与图2所示的“短半径”跨接管道系统1′一样，也不用转向导流片3。然而，通过增大跨接管道系统1′的曲率半径和改变铰接隔膜2的位置，使得图3所示的这种跨接管道系统10在成本、复杂程度和流通特性上都有明显的优点。
跨接管道系统10通常由第一段接到排汽口部分6a和第二段接到进汽口部分7a的一对转向管道12和连接这对转向管道12的一段基本水平管道8组成。每段转向管道12具有较长的转弯半径，並且还包括一小段装有伸缩接头装置14的管道12a。
本发明的一个重要特点是：每一小段管道12a的伸缩接头装置14由一个铰接隔膜2和“8字形”结构4（为简明起见未在图3中示出）组成。铰换隔膜2以小于基本垂直位置而大于基本水平位置的角度安装在各小段管道12a内。由于将这对铰接隔膜2放置得比在图1和2的原有技术的跨接管道系统1、1′中通常那样更分开一些就有许多优点。
首先，只需要一段很短的园筒形直管道，有利于“长半径”跨接管道系统10的总体施工。这种曲率半径较长的转向管道12也提高了良好的蒸汽流动性能。再者，因为能够将这二段转向管道12中的伸缩接头装置14分开得更远一些，其铰接隔膜2就不需要像用于图2所示的“短半径跨接管道系统1′中的那些那样容易弯曲。降低对挠曲性的要求可以使要用的铰接隔膜2至少一些，因此进一步降低了跨接管道系统10的成本和复杂程度。
在此应该指出，为了经济起见，小段管道12a是直的。这有利于“8字型”结构4（为简明起见未在图3中示出）的安装，因为众所周知，那些“8字型”结构4的面的曲率必需与所装的管道的曲率基本匹配。可以直的小段管道12a使加工“8字型”结构4经济简单。
在图3所示的跨接管道系统10中，排汽口部分6a和进汽口部分7a的口面都安排在基本水平的位置上，而蒸气流F在基本垂直方向上流出排气口部分6a和流入进汽口部分7a。此外，从图3可见，排气口部分6a比进汽口部分7a要低一些。因此，在有这种限制的情况下，按照图3所示的跨接管道系统10可以也有一小段带有与之垂直安装的伸缩接头装置14的基本垂直的管道8。
现在参见图4，所示为按照本发明现所推荐的另一种具体装置的长半径无导流片跨接管道系统10′。与图3所示的跨接管道系统10一样，跨接管道系统10′通常由一对第一段接到排汽口部分6a和第二段接到进汽口部分7a的转向管道12和一小段连接这对转向管道12的基本水平管道8组成。每段转向管道12也具有较长的转弯半径，並且也包括一小段装有伸缩接头装置14的管道12a。
跨接管道系统10′中每一小段管道12a的伸缩接头装置14也由一个铰接隔膜2和“8字型”结构4组成，每一个伸缩接头装置14中的铰接隔膜2也安置成在一个小于基本垂直位置而大于基本水平位置的角度上。对于将这对铰接隔膜2放置得比在图1和2的原有技术的跨接管道系统1、1′中通常那样更分开一些也有上面所提到的那些相同的优点。
与图1-3的跨接管道系统1、1′、10相反，跨接管道系统10′的排汽口部分6a和进汽口部分7a的口面（也就是小段管道12a接到排汽口部分6a和进汽口部分7a的那里）都安排成在一个小于基本垂直位置而又大于基本水平位置的角度上。这就是说，改变第一涡轮机构6的壳体结构6b使排汽口部分6a的口面倾斜，改变第二涡轮机构7的壳体结构76使进汽口部分7a的口面倾斜。
显然，方案选择的主要问题是壳体结构6b和7b必需改变多少以便获得一个对排汽口部分6a和进汽口部分7a的具体倾斜角度，这不仅取决于这种排气口部分6a和进汽口部分7a之间的水平和垂直间隔，还取决于第二涡轮机构的型式（即低压涡轮机构是双汽流型还是单汽流型）。
在此应该指出，在这二种跨接管道系统10和10′中连接那对转向管道12的小段管道8只占排汽口部分6a和进汽口部分7a相应中心线之间的距离D的一小部分D1。因此保证了跨接管道系统10、10′的“长半径”结构。因为改变了的跨接管道系统10′的壳体结构6b、7b提供了斜的排汽口部分6a和进汽口部分7a，从而在跨接管道系统10′中连接一对转向管道12的那一小段管道8所占的这一小部分距离D1比在跨接管道系统10中连接一对转向管道12的那一小段管道8所占的那一小部分距离还要更小一些。因此，跨接管道系统10′具有比跨接管道系统10更长的曲率半径。
在此应该指出，跨接管道系统10′基本上消除了上面所提到的腐蚀疲劳、超应力腐蚀、引起凹坑和裂纹这些问题，因为没有一个伸缩接头是水平安装的。此外，与跨接管道系统10相比，跨接管道系统10′的配置可以使总结构更短，因而有利于在不很高的建筑物内使用高架吊车。
按照本发明所提供的将进汽口部分7a接到排汽口部分6a的改进方法通常包括下列步骤：
（1）准备一段如图3和图4所示的转向管道12那样的具有较长转弯半径的第一无导流片转向管道;
（2）将这段第一转向管道12接到排汽口部分6a;
（3）准备一段如图3和图4所示的转向管道12那样的具有较长转弯半径的第二无导流片转向管道;
（4）将这段第二转向管道12接到进汽口部分7a;
（5）在每段转向管道12上安装一小段装有伸缩接头装置14的管道12a;
（6）将伸缩接头装置14以小于基本垂直位置大于基本水平位置的角度装入转向管道12的各小段管道12a内;
（7）准备一段如图3和图4所示的管道8那样的基本水平管道;
（8）将第一和第二转向管道12与基本水平管道8相接;
（9）为管道8准备伸缩接头装置14;
（10）将伸缩接头装置14装入基本水平管道8。
按照这个改进方法所使用的各个伸缩接头装置14最好由一个铰接隔膜2和“8字形”结构4组成。在遇到与建筑物不高、使用高架吊车、腐蚀疲劳、超应力腐蚀、出现凹坑和裂纹有关问题的场合，这个改进方法还包括下列步骤：
（11）以小于基本垂直位置而大于基本水平位置的角度安置排汽口部分6a;
（12）以小于基本垂直位置而大于基本水平位置的角度安置进汽口部分7a;
因此，通过上述说明提出了具有低转向损耗的蒸汽涡轮机跨接管道系统。具体地说，说明了将蒸汽涡轮机低压涡轮机构的进汽口部分接到蒸汽涡轮机高和/或中压涡轮机构的排汽口部分的一种改进方法，这个方法使蒸机涡轮机的跨接管道系统具有低转向损耗又不使用转向导流片。按照本发明所提出的长半径跨接管道系统不仅改善了蒸汽流动的性能，而且保持方案成本低、简单和抗腐蚀的优点。
显然，根据上面的说明本发明能作出各种改进和变化。因此可以理解，除了在这里具体说明的以外，本发明还可以在所附权利要求的范围内实施。