螺旋通道式汽輪機及汽輪機設備制造技術

本實用新型專利技術提供了一種螺旋通道式汽輪機及汽輪機設備，涉及汽輪機技術領域，包括汽輪機殼體內部形成一個腔體；旋轉軸樞裝于汽輪機殼體內、且旋轉軸貫穿汽輪機殼體；螺旋轉子位于腔體內、且與旋轉軸固接；底板與螺旋轉子封口和轉子保護層配合形成一端開口、且包裹于螺旋轉子外側的套筒，螺旋轉子與套筒配合形成螺旋通道，且沿旋轉軸的軸心線，螺旋通道包括第一端和第二端，沿旋轉軸的軸心線方向第一端接近底板，第二端遠離底板，且沿第一端到第二端方向，螺旋通道單位長度的容積逐漸增大；旋轉軸上設有蒸汽通道；排汽管道設置于汽輪機殼體上。該螺旋通道式汽輪的氣道結構更為簡單、整機結構更為簡化、性能更為持久。

Spiral channel steam turbine and steam turbine equipment

The utility model provides a spiral type steam turbine and steam turbine equipment, and relates to the technical field of steam turbine, including the turbine casing form a cavity; the rotation axis is pivotally mounted to the turbine casing, and the rotating shaft through the turbine shell; spiral rotors are arranged in a cavity, and is fixedly connected with the rotating shaft; the bottom plate and the screw rotor and seal the rotor with an opening at one end of the sleeve forms a protective layer, and wrapped in the outer spiral rotor, the spiral rotor and sleeve is formed with the spiral channel, and along the axis of the rotation axis of the spiral channel includes a first end and a second end along the axis of rotation of the axis line direction close to the end of the floor, the second end is away from the floor, and along the first end to the end of second, the volume of the spiral channel unit length increases gradually; the steam channel is arranged on the rotary shaft; the exhaust pipe is arranged in the turbine casing On. The structure of the spiral channel type steam turbine is simpler, the whole structure is simplified, and the performance is more lasting.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及汽輪機
，尤其是涉及一種螺旋通道式汽輪機及汽輪機設備。
技術介紹
汽輪機不僅可作為發電用的原動機，也可直接驅動各種泵、風機、壓縮機和船舶螺旋槳等，還可用于低沸點工質汽輪機系統。在產生電能的過程中，汽輪機將鍋爐傳遞來的蒸汽的能量轉換成為機械功的旋轉式動力，通過傳動連接的發電機進行發電。但是發電廠使用的傳統汽輪機，體積笨重，結構復雜，造價昂貴。例如，發電廠使用的傳統汽輪機，包括轉動部分和靜止部分兩個部分。靜止部分又稱靜子，靜子由進汽部分、汽缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等結構組成。靜止部分中的汽缸是汽輪機的外殼，它將汽輪機的通流部分與大氣隔開，形成汽輪機內部封閉的汽室，保證蒸汽在汽輪機內部完成能量的轉換過程。汽缸內安裝著噴嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外連接著進汽、排汽、抽汽等管道。轉動部分又稱轉子，轉子由主軸、葉輪、動葉片和聯軸器等結構組成。從中可以看出傳統汽輪機的結構復雜。此外，汽缸的高、中壓段一般采用非常厚的合金鋼或碳鋼鑄造而成，工藝復雜成本高，存在受熱不均會導致缸體容易變形等等弊端；轉子一般采用合金鋼鍛件整體加工而成，加工后的轉子需要被進一步的精加工，而且必須在裝配上所有的葉片，進行全速轉動試驗和精確動平衡之后才能安裝在汽輪機上；套裝轉子、葉輪、軸封套、聯軸節等部件都是分別加工后，熱套在階梯型主軸上的，且各部件與主軸之間采用過盈配合，以防止葉輪等因離心力及溫差作用引起松動，并用鍵傳遞力矩；鍛件大，加工工藝要求高，加工周期長，而且大鍛件質量難以保證。從中可以看出傳統汽輪機的制造工藝及裝配工藝復雜、裝配精度要求高。另外，汽輪機工作的時候，入口的高壓蒸汽與汽輪機每一級葉片，都是垂直接觸，尤其是汽輪機末級葉片，葉片外徑的線速度非常高。如果蒸汽中有水滴成分，水滴垂直撞擊汽輪機末級葉片，巨大的線速度和垂直撞擊，很有可能造成汽輪機末級葉片疲勞甚至損壞。如果蒸汽的垂直速度攜帶著鐵銹、鐵砂和水垢等物質，進入到汽輪機內、并垂直撞擊葉片，將導致葉片的損壞，尤其是高速旋轉的末級葉片。如果斷掉的葉片在汽輪機缸體內來回高速撞擊，這很有可能造成汽輪機整機報廢，甚至出現更為嚴重的事故。從中可以看出，傳統汽輪機在使用中的維護和維修工序較為復雜、成本較高且末級葉片易損壞。傳統的汽輪機由于對汽體流通通道的要求，造成整體結構復雜、裝配精度要求高、在使用中的維護和維修工序較為復雜、制造成本高的問題。因此需要提供一種氣道更為簡單、結構更為簡化、性能更為持久的汽輪機。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種螺旋通道式汽輪機及汽輪機設備，以解決現有汽輪機結構復雜、制造工藝復雜、裝配工藝要求高、維修工序復雜以及汽輪機末級葉片容易損壞的技術問題。該螺旋道式汽輪機主要用作發電用的原動機，也可直接驅動各種泵、風機、壓縮機和船舶螺旋槳等，還可用于低沸點工質汽輪機系統。第一方面，本技術提供一種螺旋通道式汽輪機，包括：汽輪機殼體、旋轉軸、螺旋轉子、底板、螺旋轉子封口和轉子保護層和排汽管道，其中：所述汽輪機殼體內部形成一個腔體；所述旋轉軸樞裝于所述汽輪機殼體內、且所述旋轉軸貫穿所述汽輪機殼體；所述螺旋轉子位于所述腔體內、且與所述旋轉軸固接；所述底板與所述螺旋轉子封口和轉子保護層配合形成一端開口、且包裹于所述螺旋轉子外側的套筒，所述螺旋轉子與所述套筒配合形成螺旋通道，且沿所述旋轉軸的軸心線，所述螺旋通道包括第一端和第二端，沿所述旋轉軸的軸心線方向所述第一端靠近所述底板，所述第二端遠離所述底板，且沿所述第一端到所述第二端方向，所述螺旋通道單位長度的容積逐漸增大；所述旋轉軸上設有蒸汽通道，所述蒸汽通道一端開口在所述旋轉軸的端面上，另一端開口在所述第一端的起始位置；所述排汽管道設置于所述汽輪機殼體上，位于所述第二端的出口位置，用于將所述螺旋通道排出的汽體排出。進一步地，所述螺旋通道的匝道沿所述第一端到所述第二端方向的尺寸逐漸增大。進一步地，所述螺旋轉子為多級，從所述底板開始沿所述旋轉軸的長度方向，后一級的所述螺旋轉子的葉片半徑大于前一級所述螺旋轉子的葉片。進一步地，還包括用于向所述螺旋通道供汽的進汽管道，所述進汽管道與所述旋轉軸的端面開口處形成對接。進一步地，所述汽輪機殼體包括底座和上蓋，所述底座與所述上蓋具有一體式結構；或者，所述底座與所述上蓋可拆卸連接。進一步地，所述旋轉軸與所述汽輪機殼體連接處安裝有軸承，所述底座上設置有用于固定所述軸承的軸承座。進一步地，所述進汽管道與所述旋轉軸連接處設置有用于防止連接處漏汽的第一軸封，且所述第一軸封與所述進汽管道具有一體式結構；所述旋轉軸遠離所述底板的一端設置有用于防止汽體從所述軸承與所述旋轉軸連接處排出的第二軸封。進一步地，所述旋轉軸遠離所述進汽管道的一端的尾端設置有止推軸承，所述止推軸承用于限制所述旋轉軸的軸向位置。進一步地，還包括溫度控制設備和壓力控制設備，所述溫度控制設備用于檢測所述腔體內的溫度高低，所述壓力控制設備用于檢測所述腔體內的壓力大小。第二方面，本技術還提供一種汽輪機設備，包括如上述技術方案中提出的任一種螺旋通道式汽輪機。本技術提供的螺旋通道式汽輪機及汽輪機設備能產生如下有益效果：本技術提供一種螺旋通道式汽輪機，包括：汽輪機殼體、旋轉軸、螺旋轉子、底板、螺旋轉子封口和轉子保護層和排汽管道，其中：汽輪機殼體內部形成一個腔體；旋轉軸樞裝于汽輪機殼體內、且旋轉軸貫穿汽輪機殼體；螺旋轉子位于腔體內、且與旋轉軸固接；底板與螺旋轉子封口和轉子保護層配合形成一端開口、且包裹于螺旋轉子外側的套筒，螺旋轉子與套筒配合形成螺旋通道，且沿旋轉軸的軸心線，螺旋通道包括第一端和第二端，沿旋轉軸的軸心線方向第一端接近底板，第二端遠離底板，且沿第一端到第二端方向，螺旋通道單位長度的容積逐漸增大；旋轉軸上設有蒸汽通道，蒸汽通道一端開口在旋轉軸的端面上，另一端開口在第一端的起始位置；排汽管道設置于汽輪機殼體上，位于第二端的出口位置，用于將螺旋通道排出的汽體排出。使用時，蒸汽從旋轉軸端面上的開口進入、且流經蒸汽通道進入螺旋通道的第一端的起始位置；由于螺旋通道一端有底板阻擋，蒸汽只能夠從另一端出去，并且螺旋通道單位長度的容積逐漸增大，流入第一端的蒸汽沿著螺旋通道流動，逐級泄壓，并推動螺旋轉子轉動；螺旋轉子轉動的同時帶動與其固接的旋轉軸轉動，旋轉軸的輸出端輸出動能，帶動發電機設備發電輸出或驅動其他裝置。本技術提供的螺旋通道式汽輪機不僅整機結構簡單、體積小、質量輕、維修及養護工序簡易、裝配及制造工藝簡單，而且蒸汽沿螺旋通道流動，末級葉片不易損壞，螺旋轉子使用壽命長，從而本技術提供的螺旋通道式汽輪機使用壽命長。附圖說明為了更清楚地說明本技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本技術實施例提供的螺旋通道式汽輪機及汽輪機設備中單級螺旋轉子結構示意圖；圖2為本技術實施例提供的安裝有單級螺旋轉子的螺旋通道式汽輪機結構示意圖；圖3為本技術實施例提供的螺旋通道式汽輪機及汽輪機設備中兩級本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種螺旋通道式汽輪機，其特征在于，包括：汽輪機殼體、旋轉軸、螺旋轉子、底板、螺旋轉子封口和轉子保護層和排汽管道，其中：所述汽輪機殼體內部形成一個腔體；所述旋轉軸樞裝于所述汽輪機殼體內、且所述旋轉軸貫穿所述汽輪機殼體；所述螺旋轉子位于所述腔體內、且與所述旋轉軸固接；所述底板與所述螺旋轉子封口和轉子保護層配合形成一端開口、且包裹于所述螺旋轉子外側的套筒，所述螺旋轉子與所述套筒配合形成螺旋通道，且沿所述旋轉軸的軸心線，所述螺旋通道包括第一端和第二端，沿所述旋轉軸的軸心線方向所述第一端靠近所述底板，所述第二端遠離所述底板，且沿所述第一端到所述第二端方向，所述螺旋通道單位長度的容積逐漸增大；所述旋轉軸上設有蒸汽通道，所述蒸汽通道一端開口在所述旋轉軸的端面上，另一端開口在所述第一端的起始位置；所述排汽管道設置于所述汽輪機殼體上，位于所述第二端的出口位置，用于將所述螺旋通道排出的汽體排出。

【技術特征摘要】
1.一種螺旋通道式汽輪機，其特征在于，包括：汽輪機殼體、旋轉軸、螺旋轉子、底板、螺旋轉子封口和轉子保護層和排汽管道，其中：所述汽輪機殼體內部形成一個腔體；所述旋轉軸樞裝于所述汽輪機殼體內、且所述旋轉軸貫穿所述汽輪機殼體；所述螺旋轉子位于所述腔體內、且與所述旋轉軸固接；所述底板與所述螺旋轉子封口和轉子保護層配合形成一端開口、且包裹于所述螺旋轉子外側的套筒，所述螺旋轉子與所述套筒配合形成螺旋通道，且沿所述旋轉軸的軸心線，所述螺旋通道包括第一端和第二端，沿所述旋轉軸的軸心線方向所述第一端靠近所述底板，所述第二端遠離所述底板，且沿所述第一端到所述第二端方向，所述螺旋通道單位長度的容積逐漸增大；所述旋轉軸上設有蒸汽通道，所述蒸汽通道一端開口在所述旋轉軸的端面上，另一端開口在所述第一端的起始位置；所述排汽管道設置于所述汽輪機殼體上，位于所述第二端的出口位置，用于將所述螺旋通道排出的汽體排出。2.根據權利要求1所述的螺旋通道式汽輪機，其特征在于，所述螺旋通道的匝道沿所述第一端到所述第二端方向的尺寸逐漸增大。3.根據權利要求2所述的螺旋通道式汽輪機，其特征在于，所述螺旋轉子為多級，從所述底板開始沿所述旋轉軸的長度方向，后一級的所述螺旋轉子的葉片半徑大于前一級所述螺旋轉子的葉片。4.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：翁志遠，
申請(專利權)人：翁志遠，
類型：新型
國別省市：北京;11