反向旋流增压汽封

技术领域

本发明涉及汽轮机汽封，具体涉及一种用于汽轮机上的反向旋流增压汽封。

背景技术

现行用于汽轮机转子轴的梳齿式汽封，一般是在转子轴上设置矩形截面的汽封凹槽和汽封凸台，由六至八块汽封块组成汽封环，在汽封块的内侧弧面设置与转子轴的凹槽配合的长汽封齿和与转子轴的凸台配合的短汽封齿，在汽封块的外侧弧面设置支撑弹簧，使汽封块内侧的长汽封齿和短汽封齿与转子轴有一个设定的配合间隙，利用汽封形成的汽阻来抑制蒸汽泄漏，提高汽轮机的工作效率。上述的梳齿式汽封，在转子轴高速旋转过程中，会在汽封处形成沿转子轴旋转方向流动的旋转流，现行梳齿汽封的长、短汽封齿与旋转流呈平行状态，对旋转流不产生影响，致使汽封的密封效果欠佳。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种反向旋流增压汽封，其通过对汽封处形成的旋转流的扰动，形成逆泄漏蒸汽流动方向的反向气流，同时使汽封腔室增压，提高了汽封阻力，从而显著提高了梳齿式汽封的密封效果。

实现上述目的的技术方案是：一种反向旋流增压汽封，包括呈工字形横截面的汽封块，六至八块所述的汽封块组成汽封环，在所述汽封块的内侧弧面上设有与转子轴上设置的凹槽配合的长汽封齿和与所述转子轴上设置的凸台配合的短汽封齿，在所述汽封块的内侧弧面位于两相邻的所述长汽封齿之间设有贯通该汽封块两端的T形槽，在所述的T形槽内排列有横截面呈T形的汽封齿座，在所述汽封齿座的外侧弧面上设有弹簧安装盲孔并装配弹簧，在所述汽封齿座的内侧弧面上设有与所述转子轴上设置的凸台配合的圆弧曲面汽封齿，所述圆弧曲面汽封齿的凹弧面与所述转子轴的旋转方向相对。

上述的反向旋流增压汽封，所述圆弧曲面汽封齿相对于汽封环迎汽侧端的圆弧切线与所述转子轴的轴线平行，所述圆弧曲面汽封齿相对于汽封环背汽侧端的圆弧切线与所述转子轴横截面的夹角α为20º～30º。

本发明通过设置的圆弧曲面汽封齿，形成逆泄漏蒸汽流动方向的反向气流并使汽封腔室增压，提高了汽封阻力，能有效减少蒸汽的泄漏，显著提高汽封的密封效果。

附图说明

图1是本反向旋流增压汽封的结构示意图。

图2是本反向旋流增压汽封的立体结构示意图。

图3是本汽封的汽封齿座与圆弧曲面汽封齿配置结构示意图。

图中：1、汽封块；2、长汽封齿；3、短汽封齿； 4、T形槽；5、汽封齿座；6、弹簧安装盲孔；7、弹簧；8、圆弧曲面汽封齿；9、转子轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2和图3，本反向旋流增压汽封包括呈工字形横截面的汽封块1，由六至八块所述的汽封块1首尾衔接组成汽封环。转子轴9上设有相间排列的矩形截面凹槽和凸台，在所述汽封块1的内侧弧面上设有与转子轴9上设置的凹槽配合的长汽封齿2和与转子轴9上设置的凸台配合的短汽封齿3，所述的长汽封齿2和短汽封齿3可与汽封块1一体加工成型，也可采用固定镶嵌工艺与汽封块1固定装配。在所述汽封块1的内侧弧面位于两相邻的所述长汽封齿2之间设有贯通该汽封块1两端的T形槽4，T形槽4的槽底弧面与汽封块1的内侧弧面为同心弧面，附图实施例的T形槽4设置两道并位于汽封块1的中部。在所述的T形槽4内排列装配横截面呈T形的汽封齿座5，在所述汽封齿座5的外侧弧面上设有弹簧安装盲孔6并装配弹簧7，在所述汽封齿座5的内侧弧面上设有与转子轴9上设置的凸台配合的圆弧曲面汽封齿8，所述圆弧曲面汽封齿8的凹弧面与所述转子轴9的旋转方向相对。附图实施例的汽封齿座5为具有内侧凹弧面的弧形块，汽封齿座5的圆心角为3º。圆弧曲面汽封齿8位于汽封齿座5凹弧面中部位置，圆弧曲面汽封齿8与汽封齿座5可一体成型，亦可采用分体加工组合成型的方式。圆弧曲面汽封齿8相对于汽封环迎汽侧端的圆弧切线与转子轴9的轴线平行，圆弧曲面汽封齿8相对于汽封环背汽侧端的圆弧切线与转子轴9旋转方向的夹角α为20º～30º，优选夹角α为25º。

本发明用于汽轮机汽封，由转子轴高速旋转产生的旋转流作用于圆弧曲面汽封齿8的凹弧面，在汽封的迎汽侧形成逆泄漏蒸汽流动方向的反向气流并使汽封腔室增压，提高了汽封阻力，能有效减少蒸汽泄漏，提高汽封的密封效果。

本发明在汽封齿座5的外侧弧面上设置弹簧安装盲孔6并装配弹簧7，用于实现圆弧曲面汽封齿8的退让，避免圆弧曲面汽封齿8发生磨损，提高其使用寿命。

本发明选择α为20º～30º，能够有效提高汽封的密封效果。当α接近25°时，通过圆弧曲面汽封齿8的圆弧面反射的反向气流最接近漏汽点，因此汽封的密封效果最好。