CN103470320B - 一种双层汽缸结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双层汽缸结构，包括内缸和外缸，所述内缸的外周上设有隔热层，所述隔热层的轮廓形状对应、匹配于内缸的轮廓形状。本发明在不影响内缸各测点及中分面锁紧螺栓等部件装卸的前提下，通过在内缸外壁上设置隔热层，以此避免内缸和外缸之间夹层内的低温、低压蒸汽对内缸外壁形成大幅冷却，从而减少内缸外壁的热损失，使内缸内壁和外壁之间的温差、压差尽可能的接近，有效防止内缸内壁和外壁因温差、压差过大而产生的热变形张口现象，进而降低汽缸的制造难度，保障汽缸的密封性，提高汽轮机做功效率，降低汽轮机运行成本，提高汽轮机的稳定性，保障汽轮机组可靠、安全的运行。
Description
技术领域
本发明涉及长期在高温高压环境中工作的汽缸，具体是一种双层汽缸结构。
背景技术
汽轮机是将蒸汽能量转换成机械功的旋转式动力机械设备，其转换蒸汽能量的重要部件即为汽缸，汽缸的作用特性决定了它必须长期在高温高压的环境中工作。为了适应高温高压的工作环境要求，汽轮机的高压汽缸通常为双层结构，即高压汽缸主要由内缸和罩住内缸的外缸构成，内缸内的高温高压优质蒸汽用作驱动转子部分旋转做功，内缸和外缸之间的夹层内充满的是低温、低压的高排蒸汽。由于做功蒸汽和高排蒸汽之间具有较大的温差和压差，这一温差和压差会导致内缸的内壁和外壁之间形成较大的温差和压差，从而容易引起内缸中分面处因热变形而产生由内向外的张口变形，该张口变形不仅会使大量高温高压的优质做功蒸汽泄露，影响汽轮机做功效率，增加汽轮机运行成本，而且还会使内缸和外缸之间夹层内的高排蒸汽温度和压力上升（高排蒸汽中掺杂了大量高温高压的优质做功蒸汽），进而使外缸的内壁和外壁形成很大的温差和压差，导致外缸中分面处因热变形而产生由内向外的张口变形，发生蒸汽泄露等情况，进一步影响汽轮机做功效率，增加汽轮机运行成本，更会直接影响了汽轮机的稳定性，存在很大的安全隐患。更何况，汽缸（包括内缸和外缸）中分面处的法兰厚度是汽缸壁厚的3～4倍，那么在做功蒸汽和高排蒸汽的影响下，汽缸中分面处法兰内壁和外壁之间的温差和压差会进一步加大，从而使汽缸中分面处因热变形产生张口的风险进一步加剧。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种能够有效防止低温、低压的蒸汽对内缸外壁冷却的双层汽缸结构，从而避免内缸内壁和外壁因温差、压差过大而产生的一系列不利后果。
本发明采用的技术方案是：一种双层汽缸结构，包括内缸和外缸，所述内缸的外周上设有隔热层。
进一步的，所述隔热层的轮廓形状对应、匹配于内缸的轮廓形状。
进一步的，所述隔热层是由多块隔热板拼接组合而成。
进一步的，所述内缸的外壁上设有多个支撑、固定隔热层的支座。
再进一步的，所述支座的顶端设有螺纹孔；所述隔热层放置在支座的顶端，在隔热层上设有与支座上的螺纹孔相对应的穿孔，装配在支座上的锁紧螺钉穿过隔热层上的穿孔，将隔热层在支座上固定。
更进一步的，所述锁紧螺钉与支座之间以焊接方式固定。
或，更进一步的，所述隔热层的隔热板拼接接头在锁紧螺钉处叠合，由锁紧螺钉将叠合在一起的隔热板固定在支座上。所述锁紧螺钉上的螺母与隔热板之间设有止动垫片。
本发明的有益效果是：在不影响内缸各测点及中分面锁紧螺栓等部件装卸的前提下，通过在内缸外壁上设置隔热层，以此避免内缸和外缸之间夹层内的低温、低压蒸汽对内缸外壁形成大幅冷却，从而减少内缸外壁的热损失，使内缸内壁和外壁之间的温差、压差尽可能的接近，有效防止内缸内壁和外壁因温差、压差过大而产生的热变形张口现象，进而降低汽缸的制造难度，保障汽缸的密封性，提高汽轮机做功效率，降低汽轮机运行成本，提高汽轮机的稳定性，保障汽轮机组可靠、安全的运行。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是图1中隔热层在内缸外壁上的一种固定结构示意图。
图3是图1中隔热层在内缸外壁上的另一种固定结构示意图。
图中代号含义：1—内缸；2—外缸；3—隔热层；4—支座；5—锁紧螺钉；6—止动垫片。
具体实施方式
参见图1、图2和图3：本发明包括内缸1和外缸2，在内缸1的外壁上以焊接方式设有多个支撑、固定隔热层3的支座4，这些支座4在内缸1外壁上分散设置，每个支座4的顶端设有螺纹孔。在内缸1的外周上设有轮廓形状对应、匹配于内缸1的外壁轮廓形状的隔热层3，该隔热层3是由多块隔热板拼接组合而成，隔热层3放置在支座4的顶端，在隔热层3上设有与支座4上的螺纹孔相对应的穿孔，在支座4的螺纹孔内装配有锁紧螺钉5，该锁紧螺钉5穿过隔热层3上的穿孔装配在支座4的螺纹孔内，以此将隔热层3在支座4上固定。为了防止因锁紧螺钉5松动而使隔热层3脱落，锁紧螺钉5与支座4之间以点焊方式固定。
上述结构的隔热层3在内缸1外壁上是相对永久性的固定，不能轻松拆卸。但是在实际维护过程中，为了方便对内缸1进行维护，可以考虑将隔热层3以可拆卸的方式固定在内缸1外壁上，具体固定措施是（如图3所示），将隔热层3的隔热板拼接接头在支座4处叠合，在叠合的隔热板上设置与支座4顶端的螺纹孔相对应的穿孔，锁紧螺钉5穿过隔热板上叠合的穿孔装配在支座4的螺纹孔内，锁紧螺钉5上的螺母与隔热板之间设有止动垫片6，锁紧螺钉5以此将叠合在一起的隔热板固定在支座4上。
本发明的隔热层除了采用锁紧螺钉在内缸外壁的支座上固定外，还可以采用锁紧销、锁紧扣等方式在内缸外壁的支座上固定，但这些固定方式固定的可靠性不如锁紧螺钉。此外，本发明除了适用于汽轮机高压缸外，还适用于汽轮机中压缸。
Claims (6)
1. 一种双层汽缸结构，包括内缸（1）和外缸（2），所述内缸（1）的外周上设有隔热层（3），且所述内缸（1）的外壁上设有多个支撑、固定隔热层（3）的支座（4），其特征在于：所述支座（4）的顶端设有螺纹孔，所述隔热层（3）放置在支座（4）的顶端，在隔热层（3）上设有与支座（4）上的螺纹孔相对应的穿孔，装配在支座（4）上的锁紧螺钉（5）穿过隔热层（3）上的穿孔，将隔热层（3）在支座（4）上固定。
2. 根据权利要求1所述双层汽缸结构，其特征在于：所述隔热层（3）的轮廓形状对应、匹配于内缸（1）的轮廓形状。
3. 根据权利要求1或2所述双层汽缸结构，其特征在于：所述隔热层（3）是由多块隔热板拼接组合而成。
4. 根据权利要求1所述双层汽缸结构，其特征在于：所述锁紧螺钉（5）与支座（4）之间以焊接方式固定。
5. 根据权利要求1所述双层汽缸结构，其特征在于：所述隔热层（3）的隔热板拼接接头在锁紧螺钉（5）处叠合，由锁紧螺钉（5）将叠合在一起的隔热板固定在支座（4）上。
6.根据权利要求5所述双层汽缸结构，其特征在于：所述锁紧螺钉（5）上的螺母与隔热板之间设有止动垫片（6）。
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