1.本实用新型涉及一种汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，利用阻汽环间结构及阻汽环与汽封套体间结构空间设计汽流膨胀及耗能空腔。
背景技术：
2.现代汽轮机随制造技术发展，做功蒸汽温度高，压力大，动静密封一直是难以解决的难题。目前火电主流机型多为高中压合缸机组，转子轴系长，合缸过桥间汽封由于转子高速旋转挠度大，在高温作用下，轴系膨胀较大，与冷态安装时相比，高中压转子轴向膨胀就达2~3个毫米，所以安装时轴向密封无法紧靠在转子凸台密封点，如正向安装容易干涉，反向安装由于转子膨胀后远离密封环，亦无法实现密封，机组冷态启动过临界时振动导致径向密封磨损尤为剧烈，机组经过多次启停后动静间隙增大效率急剧衰减。以传统径向密封技术是无法解决的，只能等大修周期后揭缸检修更换密封件。轴系密封的两个关键要素是密封路径的长度和密封间隙，汽轮机生产制作完成后，轴系的长度是无法改变的，可以减小的唯有密封间隙，而密封间隙又因为动静摩擦的原因无法做的太小，这就给常年运行机组带来很大的密封难题。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，通过在两个阻汽环之间迎向汽流方向设置有导流间隙以及汽流耗散空腔，可以阻碍汽流快速流动，消耗汽流动能，提高密封效果。
4.为了实现上述目的，本实用新型的方案是：
5.一种汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，包括环绕汽轮机转轴设置的汽封环体，汽封环体包括汽封套和在汽封套上面向汽轮机转轴并排排列固定的多个阻汽环，阻汽环面对汽轮机转轴间隔设置有长阻汽齿和短阻汽齿，其中：至少在两个阻汽环之间迎向汽流方向设置有导流间隙，导流间隙是与汽流方向的夹角大于90度的斜向导流间隙，导流间隙出口设置一个汽流耗散空腔，汽流耗散空腔由相邻阻汽环背部和汽封套共同组合形成，在与汽流方向形成夹角大于90度侧的阻汽环上设置有汽流回流孔，导流间隙两侧的阻汽环背部在汽流耗散空腔中分别设置有多个不规则导流齿用以消耗汽流动能。
6.方案进一步是：在设置有汽流回流孔的阻汽环上设置的不规则导流齿数量多于另一侧阻汽环上设置的不规则导流齿数量，所述汽流回流孔设置在两个不规则导流齿之间。
7.方案进一步是：所述导流间隙是与汽流方向的夹角是100度至120度。
8.方案进一步是：所述导流间隙是进口窄出口宽的锥形间隙。
9.方案进一步是：所述导流间隙紧贴阻汽环长阻汽齿设置。
10.方案进一步是：在每两个阻汽环之间都设置导流间隙。
11.本实用新型与现有技术的对比其优点是：利用阻汽环和汽封套配合组成的膨胀耗能空间，第一次把阻汽能力设计到汽封外部空间，通过在两个阻汽环之间迎向汽流方向设
置有导流间隙以及汽流耗散空腔，可以阻碍汽流快速流动，消耗汽流动能提高了阻汽环的密封效果。
12.下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
附图说明
13.图1为汽轮机汽封环形结构示意图；
14.图2为本实用新型密封结构示意图；
15.图3为本实用新型密封结构汽封膨胀原理示意图，图2的a部放大视图。
具体实施方式
16.一种汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，如图1和图2所示，所述高压汽封膨胀环阻汽组合结构包括环绕汽轮机转轴1设置的多段拼接的汽圆弧封环体2，汽封环体2包括汽封套201和在汽封套上面向汽轮机转轴并排排列固定的多个阻汽环3，阻汽环面对汽轮机转轴1间隔设置有长阻汽齿301和短阻汽齿302，其中：至少在两个阻汽环之间迎向汽流方向设置有导流间隙303，导流间隙303是与汽流方向a的夹角304大于90度的斜向导流间隙，导流间隙出口设置一个汽流耗散空腔305，汽流耗散空腔由相邻阻汽环背部和汽封套共同组合形成，在与汽流方向形成夹角大于90度侧的阻汽环上设置有汽流回流孔306，导流间隙两侧的阻汽环2背部在汽流耗散空腔中分别设置有多个不规则导流齿307用以消耗汽流动能。其中：在设置有汽流回流孔的阻汽环上设置的不规则导流齿数量多于另一侧阻汽环上设置的不规则导流齿数量，所述汽流回流孔306设置在两个不规则导流齿307之间。
17.实施例中：所述导流间隙是与汽流方向的夹角是100度至120度。并且，所述导流间隙是进口窄出口宽的锥形间隙。所述导流间隙紧贴阻汽环长阻汽齿设置。
18.一个优选方案是：在每两个阻汽环之间都设置导流间隙。
19.实施例汽封膨胀原理是：两个阻汽环3之间配合形成的斜向导流间隙以及汽流耗散空腔305，主汽流a 由上一级汽封流入第二级汽封长阻汽齿301前分割成两股汽流b、c，其中一股c 冲入耗散腔，c 处分流通道大于汽封间隙（长阻汽齿301和短阻汽齿302与转轴1的间隙）数倍，耗散腔305内有多个不规则导流齿，导流齿一方面引导汽流流向，一方面阻碍汽流快速流动，消耗汽流动能。耗散腔在汽封齿外侧，直径大于汽封和转子间隙很多，整个空间巨大， 利于汽流充分膨胀，因此进入耗散腔的汽流变成低速低能汽体。d 处是转子凸台101与短阻汽齿302结合部位，此处间隙小，汽体流速快，根据伯努利原理：流速快压力小，所以产生真空， 抽吸d 处回流管内蒸汽，耗散腔内低能慢速蒸汽被抽吸出来进一步阻碍汽封蒸汽泄露。这样全部过桥汽封组合一起如同巨大消音器，必然会提高过桥汽封密封效果。
20.上述汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构实施例，利用阻汽环和汽封套配合组成的膨胀耗能空间，第一次把阻汽能力设计到汽封外部空间，通过在两个阻汽环之间迎向汽流方向设置有导流间隙以及汽流耗散空腔，汽流耗散空腔由相邻阻汽环背部和汽封套共同组合形成，可以阻碍汽流快速流动，消耗汽流动能提高了阻汽环的密封效果。
技术特征：
1.一种汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，包括环绕汽轮机转轴设置的汽封环体，汽封环体包括汽封套和在汽封套上面向汽轮机转轴并排排列固定的多个阻汽环，阻汽环面对汽轮机转轴间隔设置有长阻汽齿和短阻汽齿，其特征在于，至少在两个阻汽环之间迎向汽流方向设置有导流间隙，导流间隙是与汽流方向的夹角大于90度的斜向导流间隙，导流间隙出口设置一个汽流耗散空腔，汽流耗散空腔由相邻阻汽环背部和汽封套共同组合形成，在与汽流方向形成夹角大于90度侧的阻汽环上设置有汽流回流孔，导流间隙两侧的阻汽环背部在汽流耗散空腔中分别设置有多个不规则导流齿用以消耗汽流动能。2.根据权利要求1所述的汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，其特征在于，在设置有汽流回流孔的阻汽环上设置的不规则导流齿数量多于另一侧阻汽环上设置的不规则导流齿数量，所述汽流回流孔设置在两个不规则导流齿之间。3.根据权利要求1所述的汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，其特征在于，所述导流间隙是与汽流方向的夹角是100度至120度。4.根据权利要求1所述的汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，其特征在于，所述导流间隙是进口窄出口宽的锥形间隙。5.根据权利要求1所述的汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，其特征在于，所述导流间隙紧贴阻汽环长阻汽齿设置。6.根据权利要求1所述的汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，其特征在于，在每两个阻汽环之间都设置导流间隙。
技术总结
本实用新型公开了一种汽轮机高压汽封膨胀环阻汽组合结构，包括环绕汽轮机转轴设置的汽封环体，汽封环体包括汽封套和在汽封套上并排排列固定的多个阻汽环，阻汽环间隔设置有长阻汽齿和短阻汽齿，在两个阻汽环之间迎向汽流方向设置有导流间隙，导流间隙是与汽流方向的夹角大于90度的斜向导流间隙，导流间隙出口设置一个汽流耗散空腔，汽流耗散空腔由相邻阻汽环背部和汽封套共同组合形成。在阻汽环上设置有汽流回流孔，导流间隙两侧的阻汽环在汽流耗散空腔中分别设置有多个不规则导流齿用以消耗汽流动能；本实用新型通过在两个阻汽环之间迎向汽流方向设置有导流间隙以及汽流耗散空腔，可以阻碍汽流快速流动，消耗汽流动能提高了阻汽环的密封效果。了阻汽环的密封效果。了阻汽环的密封效果。
技术研发人员：范美玉
受保护的技术使用者：范美玉
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/3/28