CN106194292A - 汽轮机旋转隔板 - Google Patents

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Abstract

汽轮机旋转隔板，它涉及一种隔板。本发明为了解决现有的汽轮机旋转隔板在采用加热方法进行除湿时存在结构复杂的问题。本发明包括内环(1)、外环(2)和喷嘴叶片(3)，内环(1)和外环(2)之间通过喷嘴叶片(3)连接，它还包括磁场发生装置(6)和强度加强环(7)，外环(2)上沿其圆周方向开设有空腔(4)和多个与空腔(4)连通的导流孔(5)，磁场发生装置(6)设置在外环(2)的外侧，并使磁场发生装置(6)产生的磁场穿入外环(2)的相邻侧环体，强度加强环(7)套装在外环(2)的外圆周壁上。本发明用于热力发电***的汽轮机中。

Description

汽轮机旋转隔板
技术领域
本发明涉及一种隔板，具体涉及一种汽轮机用隔板。
背景技术
汽轮机的隔板固定在气缸中，一个气缸里有很多静叶片，一个静叶和一个动叶组成一级，过热蒸汽从汽门进入第一级静叶片，静叶片导流蒸汽进入动叶片，推动转子，将热能转换为机械能，经过第一级的蒸汽再进入第二级静叶与动叶，主要就是起到导流蒸汽的作用。在汽轮机内过热或饱和蒸汽膨胀做功，穿过饱和线后，会有水滴凝结析出使水蒸气湿度增加。若汽轮机内湿度过大而不采取措施，末几级叶片会发生侵蚀，工作数年后就会损坏，甚至断裂；另外做功蒸汽具有湿度也使机组效率有所下降。解决汽轮机组湿度影响的消极方法为表面抗蚀技术，而积极方法为除湿技术，汽轮机内应用最早和最广泛的除湿方法是外缘分离法，它是在外缘开设除湿沟槽，利用喷嘴叶栅和工作叶栅对工作汽流的扭转和离心效应，将水滴甩向外缘，引入沟槽后导入冷凝器中。简单的外缘分离法除湿效率较低。
根据除湿位置不同，汽轮机内部除湿方法可以采用导叶除湿技术，它是将导叶内制成空腔，通过腔室借助抽吸、吹扫或加热的方法将附在导叶表面的液膜或尾缘积聚的大液滴去掉，以增加蒸汽干度。通过向导叶空腔内引进热量，加热壁面，使外表面水膜层蒸发而使尾缘不能形成二次大水滴。前苏联用透平动试验台做试验观察发现：被加热表面具有了非浸润表面的特性，使水滴不能在表面稳定驻留而形成二次大水滴。此方法在实际应用中要考虑引进热量的多少，若不改变空心导叶隔板以外的结构而引进前一级的热蒸汽，可能会由于热量不足，使水膜不能充分地蒸发。若从较高温度处抽汽可以使叶片表面获得足够多的热量使水膜充分蒸发，但要改变空心导叶隔板以外的结构，使***设计趋于复杂。综上所述，现有的汽轮机旋转隔板在采用加热方法进行除湿时存在结构复杂的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的汽轮机旋转隔板在采用加热方法进行除湿时存在结构复杂的问题。进而提供一种汽轮机旋转隔板。
本发明的技术方案是：汽轮机旋转隔板包括内环、外环和喷嘴叶片，内环和外环之间通过喷嘴叶片连接，它还包括磁场发生装置和强度加强环，外环上沿其圆周方向开设有空腔和多个与空腔连通的导流孔，磁场发生装置设置在外环的外侧，并使磁场发生装置产生的磁场穿入外环的相邻侧环体，强度加强环套装在外环的外圆周壁上。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明是在汽轮机机组隔板盖装的上盖上安装有磁场发生装置，磁场发生装置长度为1200～2000mm；磁场发生装置作用在电磁感应体上(即外环2)，沿电磁感应体的圆周方向作交替配置。旋转的外环2与位置固定的磁场发生装置之间产生涡流，涡流发热，通过该热量将附着在喷嘴叶片和空腔内收集到的水滴进行蒸发，进而达到除湿的目的。
2、本发明利用隔板与上盖之间产生的涡流热量来蒸发掉经由导流孔流入到空腔内的水分，蒸发的水分由导流孔排出并随同蒸汽一起流经下一叶片中，降低和避免了由于汽轮机内湿度过大导致的末几级叶片会发生侵蚀的问题，叶片的使用寿命延长了5-7年。
3、本发明结构简单，有效的利用了当蒸汽进入到隔板时对隔板所做的功，将机械能转化为动能，再从动能转化为热能，易于实现。
附图说明
图1是本发明的主视图；图2是二分之一隔板示意图；图3是当强度加强环为两个时，图2沿A-A处的剖视图；图4是当强度加强环为一个时沿A-A处的剖视图；图5是本发明与上盖配合使用时的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式的一种汽轮机旋转隔板包括内环1、外环2和喷嘴叶片3，内环1和外环2之间通过喷嘴叶片3连接，它还包括磁场发生装置6和强度加强环7，外环2上沿其圆周方向开设有空腔4和多个与空腔4连通的导流孔5，磁场发生装置6设置在外环2的外侧，并使磁场发生装置6产生的磁场穿入外环2的相邻侧环体，强度加强环7套装在外环2的外圆周壁上。
本实施方式的磁场发生装置6采用稀土永磁铁或者电磁铁。磁场发生装置6固定在上盖上。
本实施方式的内环1和外环2采用铸造生产，内环1和外环2均由两个二分之一圆环扣合而成的，导流孔5沿内环1的圆周方向等间距开设4至8个，且导流孔5的孔道为流线形，便于水滴的快速吸附流入。
本实施方式有效利用了外环2所构成的电磁感应体切割磁力线，使得隔板外环产生大量涡流，涡流发热即可将水滴蒸发。
本实施方式的空腔4为四边形空腔。如此设置，便于为水滴的收集提供合适的空间。
具体实施方式二：结合图5说明本实施方式，磁场发生装置6为多个，且多个磁场发生装置6沿外环2的圆周均匀分布。如此设置，便于根据对温度的实际需求来选择合适数量的磁场发生装置，如需要提高温度时，则可以在上盖和底座上分别安装有至少一个磁场发生装置，也可以设置多个。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式强度加强环7为非铁磁性材料制成。如此设置，由于采用高温蒸发水分，为了保证旋转隔板在实际工作中还能够保证达到或者超过原有隔板的使用强度，本发明在隔板外圈上套装有强度加强环，用来保证隔板在受热后仍然能够拥有良好的强度。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的强度加强环7为铜环或不锈钢环。如此设置，强度加强环7不产生涡流，同时能够增强隔板的整体工作强度，提高使用寿命。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的强度加强环7为多个。当强度加强环7为一个时，强度加强环7为直接套装在外环2的外侧壁上；当强度加强环7为两个或多个时，外环2的外周壁上开设凹槽，每个凹槽内安装有一个强度加强环7。如此设置，节省空间，便于提高外环2的强度，而且在高温条件下通过对外环2的性能参数进行检测，还能够更加有针对性的对外环2上参数性能差的地方进行强度加强，强度加强均衡到具体的点。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的导流孔5开设在靠近喷嘴叶片3一侧。如此设置，便于将喷嘴叶片上形成水膜的地方的水滴进行快速和全面的吸附收集。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的导流孔5为锥形导流孔。如此设置，便于收集和存放水滴。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
本实施方式的导流孔5上靠近喷嘴叶片一侧的开口大，与内腔4连通的一侧开口小，为了便于在导流孔5内存储水滴，在发热件往复运动过程中随时对水滴进行收集。
具体实施方式八：结合图4说明本实施方式，本实施方式的内环1和外环2上的内腔开口横截面积为内环1和外环2本体横截面积的四分之一至三分之一。如此设置，便于减轻隔板的重量，从而降低能量损失。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
本发明未提及的内容及原理均为现有技术。
本发明的除湿原理：本发明的涡流是将磁场发生装置放在时变磁场中时,导体中会激起感生电场，导体中电子在感生电场的驱动下就会形成电流，由于这种电流是闭合电流，因此叫涡流。本发明采用感应加热就是利用涡流加热金属导体，使之非接触式发热。本发明将被加热金属置于高频变化的电磁场中，强大的电磁场在其表面形成感应涡流，依靠材料本身的内阻，使之迅速发热，以蒸发隔板上的水滴或水膜。
本发明在实际使用过程中，为了保证汽轮机的正常有效运行，防止汽轮机旋转隔板在采用涡流发热除湿过程中，因温度过高造成对汽轮机组其他构件的使用性能造成的影响，分别采用了在外环上增加不同数量的强度加强环，对强度加强环的大小和尺寸也进行了调整，上述参数对于涡流产生的热量均有影响，调整后的涡流产生的温度应200℃-250℃。
例如：一台额定功率为850kW的小型汽轮机，对蒸汽品质要求相对比较宽，一般可以用汽轮机的抽汽：额定进汽压力为0.8MPa—0.13MPa；额定进汽温度为245℃—325℃；采用一个加强环安装在外环的环形凹槽内，采用磁场发生装置，以此产生的电磁涡流温度为220-230℃，能够将水滴蒸发掉。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (4)

1.一种汽轮机旋转隔板，它包括内环(1)、外环(2)和喷嘴叶片(3)，内环(1)和外环(2)之间通过喷嘴叶片(3)连接，其特征在于：它还包括磁场发生装置(6)和强度加强环(7)，外环(2)上沿其圆周方向开设有空腔(4)和多个与空腔(4)连通的导流孔(5)，磁场发生装置(6)设置在外环(2)的外侧，并使磁场发生装置(6)产生的磁场穿入外环(2)的相邻侧环体，强度加强环(7)套装在外环(2)的外圆周壁上。
2.根据权利要求1所述的汽轮机隔隔板，其特征在于：磁场发生装置(6)为多个，且多个磁场发生装置(6)沿外环(2)的圆周均匀分布。
3.根据权利要求2所述的汽轮机旋转隔板，其特征在于：强度加强环(7)为非铁磁性材料制成。
4.根据权利要求3所述的汽轮机旋转隔板，其特征在于：导流孔(5)开设在靠近喷嘴叶片(3)一侧。
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