蒸汽透平的喷嘴室系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN86104952

申请日:

1986.08.02

公开号:

CN86104952A

公开日:

1987.05.20

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

||||||公开

IPC分类号:

F01D9/02

主分类号:

F01D9/02

申请人:

西屋电气公司

发明人:

沃特·哈尔伯格; 乔治·张外月; 戴维德·马昌特·帕克

地址:

美国宾夕法尼亚州15222

优先权:

1985.08.14 美国 765,736

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利代理部

代理人:

卢宁;包冠乾

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内容摘要

喷嘴室(1)部套包含一个上喷嘴室(13),它安置在下喷嘴室(15)上,喷嘴室(13,15)在其水平中分面处既不用螺栓也不用销固定,它们靠重力和压力紧贴在一起。在组装透平期间,一个可拆卸的螺栓(41)穿过内汽缸(3)的上部(13)并拧入上喷嘴腔室(13)的上部,把上喷嘴室固紧在内汽缸的上部,一旦透平组装完毕即可拆卸。透平的进汽管(7)和喷嘴室(13,15)可滑动地装配并密封在一个穿通内汽缸(3)的普通的孔内。

权利要求书

1: 一种上、下两个半缸水平中分式的内外汽缸3和5蒸汽透平用的喷咀室部套,所述的喷咀室部套(1)包括可分开的上、下喷咀室(13和15),每个喷咀室都有若干个互不连通的腔室,每个腔室中安置一个进汽管(17),内汽缸(3)有若干一般的柱形孔(11)可滑动地装配在腔室的进汽管(17)上,安置部套(9)于柱状孔内,以便在上述柱状孔壁和上述进汽管(17)间形成可滑动的密封,该部套的特征是有轴向锁定装置(25,27,35,37,39),下喷咀室(15)和内汽缸(3)的下缸相连,以相对于内汽缸(3)的下缸将下喷咀室(15)的轴向位置基本固定;有横向锁定装置(31,33)它们与下喷咀室(15)和内汽缸(3)的下缸相连,以相对于内汽缸(3)的下缸将下喷咀室(15)的横向位置基本上固定;有轴向锁定装置(25,27),它们与上喷咀室(13)和内汽缸(3)的上缸相连,以相对于内汽缸(3)的上半缸将上喷咀室(13)的轴向位置固定;有横向锁定装置(31,33),它们与上喷咀室(13)和内汽缸(3)的上缸相连,以相对于内汽缸(3)的上缸将上喷咀室(13)的横向位置基本固定,虽然喷咀室相对于内汽缸(3)轴向和横向固定,然而上,下喷咀室(13和15)相互之间及相对于内汽缸(3)之间都可自由膨胀。
2: 在权利要求1中所述的喷咀室部套中,喷咀室部套中的每一腔室都有一进汽管装在外汽缸上,其特征是:每个外汽缸的进汽管有一经向向内的部件,它可滑动地装配在内汽缸的柱形孔上,并且有一 件安置在柱形孔内、可在柱状孔和外汽缸进汽管内部之间形成一种可滑动的密封部套。
3: 在权利要求1或2中所述的喷咀室部套,其特征是:轴向锁定装置包含若干个自喷咀室径向向外伸展的凸缘,每个凸缘有一沿周向伸展可配合来自内汽缸径向向内伸展的舌簧的凹槽。
4: 在权利要求1,2或3中所述的喷咀室,其特征是:横向锁定装置包含一轴向定位的平行侧边的凸缘,它可放入内汽缸中的轴向定位凹槽内。
5: 在上述权利要求1-4中之一所述的喷咀室部套,其特征是:每个喷咀室上有三个凸缘,每个喷咀室的每一侧面上都有一个,下喷咀室有一个自它的底部伸出的突缘,而上喷咀室有一个自它顶部伸出的凸缘。
6: 在权利要求5所述的喷咀室部套,其特征是:在上喷咀室顶部安置的上凸缘和在下喷咀室底部安置的下突缘都配有横向锁定装置。
7: 在权利要求1-6中任一项所述的喷咀室部套,其特征是可滑动的密封装置包含若干个沿周向配置的在腔室中的进汽管内的凹槽,每个槽内放置着密封环。
8: 在权利要求1中所述的喷咀室部套,其特征是利用可拆卸的螺栓和当螺栓在组装完毕被拆走后用来密封螺栓孔的堵头,将上喷咀室固定在内汽缸的上缸上。

说明书


本发明涉及蒸汽透平,特别是喷咀室系统。以往,喷咀室与内汽缸做成一体,它被焊在通入进汽缸的进汽端。对每个弧形进汽段,就设有一个单独的自进汽口焊接处悬臂伸出的扇形腔室。悬臂部分仅在透平的轴向由舌簧片和嵌槽予以约束。在其它方向无约束。在这类透平中,进汽管安装在喷咀室上,以一锥形密封装置来进行密封,见美国专利3,907,308。由于尚未弄清楚喷咀室和进汽管受到很厉害的激震的各种原因,曾经设想是由于喷咀室不足够的约束造成舌簧片和嵌槽的过渡磨耗,使振动的振幅增大,有时会导致交变性疲劳,在焊缝处裂开。有某些原因使人相信,是进汽口与喷咀室的装配引起振动的相互作用导致在喷咀室入口上的进汽管的疲劳。因此,本发明的主要目的是提供一种不会出现任何振力问题而且设计简单,易于制造和组装的喷咀室的布置。

    为此,本发明属于上、下两个半缸的水平中分式的内外汽缸蒸汽透平的一种喷咀室部套。所述的喷咀室部套包含可分开的上、下喷咀室,每个喷咀室有若干个互不连通的腔室,每个腔室对着一个进汽管,内汽缸有若干个普通的柱状孔可滑动地装配在腔室的进汽管上,在柱形孔内放置一个部件以便在柱状孔面和腔室的进汽管之间形成可滑动的密封,这种喷咀室部套的特征是:有轴向锁定装置,它与下喷咀室和内汽缸的下缸相连,以相对于内汽缸的下缸将下喷咀室的轴向位置基本上固定,横向锁定装置,与下喷咀室和内汽缸的下缸相连,以相对于内汽缸的下缸将喷咀室的横向位置基本上固定;有轴向锁定装置,它与上喷咀室和内汽缸的上缸相连,以相对于内汽缸的上缸将上喷咀室的轴向位置基本上固定;有横向锁定装置,它与上喷咀室和内汽缸的上缸相连,以相对于内汽缸的上缸将上喷咀室的横向位置基本上固定。虽然相对于内汽缸而固定了轴向横向位置,但喷咀室的上、下腔室之间、及相对于内汽缸之间均匀自由膨胀。

    通过下列的附图所示的一个最佳的实施例(它仅仅是一个例子),本发明将更加明瞭,其中:

    图1是本发明蒸汽透平和喷咀室部套的一个剖面图;

    图1A是一个局部剖视图,示出用于内汽缸部套的螺栓;

    图2是一个喷咀室的正面图;

    图3是图2在Ⅲ-Ⅲ线方向的剖视图;

    图4是图2在Ⅳ-Ⅳ线方向的剖视图;

    图5是喷咀室与内汽缸间的联锁装置的局部剖视图。

    现在详细参看各图,特别是图1,图中分别示出蒸汽透平和置于内汽缸3和外汽缸5之间的喷咀室部套。内汽缸3和外汽缸5水平中分形成上缸和下缸,由螺栓联接成一体。外汽缸5有若干个伸出的进汽管或喷咀7。进汽管内端经向有许多周向的凹槽,用作安装活塞环或压力密封环9以形式一个可滑动的密封。

    内汽缸3有若干个普通的园柱形孔11以便可滑动地装配于进汽管7的径向内端和填料9中,并以比配合在进汽管7和柱形孔11间形成一种耐压的可滑移的密封。

    喷咀室部套,包括上喷咀室13和下喷咀室15两部分,每部分都有若干个不连通的腔室16,每个腔室内有一个进汽管17,在该进汽管的外壁有许多周向的凹槽和活塞环或压力密封环19,以便在槽内形成一耐压式密封。进汽管17可滑移地插入内汽缸3中的柱形孔11内,两者配合形成耐压式密封。

    上喷咀室13坐落在下喷咀室15上,而不用任何固定,故它们之间可以自由地移动。将上、下喷咀室固定在一起仅仅是压力和重力。

    上喷咀室13有三个凸缘,其中两个是侧凸缘21,一个是上凸缘23,每个都经向地从上喷咀室13向外伸展。每个凸缘上有一周向定位的凹槽25,它与自内汽缸3的上缸经向向里伸展的键27相配合以便将上喷咀室13轴向固定或锁住在内汽缸3内。从图5中看得很清楚,上凸缘23还有一对轴向定位的平行侧边31,它们插入在内汽缸3中的轴向定位的凹槽32内。在内汽缸内的凹槽32处有个耐磨片33,它嵌入凸缘23的侧边31,以便将上喷咀室13横向固定或锁住在内汽缸3内。

    下喷咀室15有三个凸缘,其中两个侧凸缘35和一个底或下凸缘37,每个凸缘自下喷咀室15径向外伸。每个凸缘有一周向定位的凹槽25,它与自内汽缸3下缸径向向内伸展的键27相配合,以便将下喷咀室15轴向固定在内汽缸3上。下凸缘37也有一对轴向定位的平行的侧边31,它插在内汽缸内的轴向定位凹槽32中。该凹槽有耐磨片33,它嵌入凸缘37的侧边31,以便将下喷咀室15相对内汽缸3横向固定。

    凸缘和键是这样的配置:即使喷咀室在轴向和横向相对于紧挨凸缘的内汽缸被固定,喷咀室还可以在相对于内汽缸的急烈温度变化的期间膨胀,而且由于上、下喷咀室没有被紧固在一起,当喷咀部套的一部分受到急剧的温度变化时,例如在起动期间,它们可彼此自由膨胀,从而大大减少了在喷咀室部套中的高温应力。

    如图1和1A所示,为了组装透平,内汽缸3的上缸有一个带锥度的,螺纹孔41,上喷咀室13有一个未打穿的直螺纹孔43。内汽缸的孔41的直径比孔43大些并可与之对中,故螺栓45可恰好穿过孔41与孔43中的螺纹啮合,以便在透平组装时,将上喷咀室13固定在内汽缸3的上缸上。一旦内汽缸3组装好,将螺栓45取走并用堵头47将内汽缸3上缸的孔41封住。

    上文中描述的喷咀室组装,有助于消除以前在喷咀室进汽管密封实施例中的可能发生的振动的相互作用,而且可以使喷咀室自由膨胀。

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喷嘴室(1)部套包含一个上喷嘴室(13),它安置在下喷嘴室(15)上,喷嘴室(13,15)在其水平中分面处既不用螺栓也不用销固定,它们靠重力和压力紧贴在一起。在组装透平期间,一个可拆卸的螺栓(41)穿过内汽缸(3)的上部(13)并拧入上喷嘴腔室(13)的上部,把上喷嘴室固紧在内汽缸的上部,一旦透平组装完毕即可拆卸。透平的进汽管(7)和喷嘴室(13,15)可滑动地装配并密封在一个穿通内汽缸(3)的普。

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