[发明专利]蒸汽涡轮机可变间隙填塞件

说明书

技术领域

本申请一般地涉及蒸汽涡轮机，且更特别地涉及在蒸汽涡轮机的旋转和静止部件之间的密封。

背景技术

在例如涡轮机的旋转机器中，密封件提供在旋转和静止部件之间。例如，在蒸汽涡轮机中，习惯地提供多个弓形填塞环段(有时称为密封环段)，以在静止和旋转部件之间形成迷宫密封。一般地，弓形填塞环段布置在静止部件的环形沟槽内，与机器的旋转轴线同心且因此与旋转部件的密封表面同心。每个弓形密封段承载了与旋转部件的密封表面相对的弓形密封面。在迷宫类密封件中，密封面承载了径向指向的轴向间隔开的齿的阵列，且该齿与轴向间隔开的环齿的阵列径向地间隔开，该环齿形成了旋转部件的密封表面。密封功能通过当例如蒸汽的工作介质通过在迷宫中由密封面齿和旋转部件的相对的表面限定的相对地紧的间隙时造成工作介质的紊流来实现。

维持适当的间隙而在旋转设备和静止部件之间无物理接触的能力允许形成有效的密封。如果在段的密封面和旋转部件的相对的密封表面之间的径向间隙变得过大，则流动区增加，产生了更少的紊流且危及密封行为。相反地，如果间隙过紧，则密封齿可能接触旋转元件，结果是齿失去了它们的锋利的外形和紧的间隙，且然后造成更少的紊流，且具有增加的流动区，类似地危及密封行为。

为避免在例如启动和关闭的瞬态条件下损坏转子和填塞环段，有时使用正压力、可变间隙填塞环。在正压力、可变间隙填塞环中，填塞环段通常被弹簧偏置到外部位置或大间隙位置，从而导致由填塞环承载的密封面大体上从旋转部件向外间隔开。在启动后，例如蒸汽的工作流体介质进入静止部件的沟槽，推动段向内移动抵抗弹簧的偏置，移动向内部位置或小间隙位置。这些弹簧位于由静止部件限定的环形沟槽内，且相对于它们居于其内的环形沟槽定尺寸。在大型涡轮机单元中，环形沟槽典型地足够大以容纳具有能容许从流体介质的入口导致的压力的弹性的大弹簧。另外，填塞环典型地足够大以允许弹簧固定到填塞环居于环形沟槽内的位置。

然而，当以用于例如锅炉给料泵、反应器给料泵、用于压缩机和泵的机械驱动器和一些发电机驱动单元的应用的较小的涡轮机单元工作时，在较小的涡轮机单元中存在的窄宽度/直径环形沟槽内安装能起作用的弹簧变得困难和不实际。因此，在这些情形中，存在对可变间隙填塞环组件的需要，它能与宽度和直径小到不能容纳常规弹簧的环形沟槽协同使用。

发明内容

在此披露了填塞环组件，包括填塞环段、条、覆盖板和弹簧。填塞环段具有轴向槽。条布置在槽内。覆盖板沿填塞环段的外周布置。且弹簧在条和覆盖板之间压缩。

在此进一步地披露了填塞环组件，填塞环组件具有第一填塞环段、第二填塞环段和一个或多个密封键。第一填塞环段具有弹簧加载条，布置在静止部件的第一半体内。第二填塞环段具有弹簧加载条，布置在静止部件的第一半体内邻近第一填塞环段。且一个或多个密封键布置在静止部件的第一半体和第二半体之间的中线处，其中密封键的每个支承了第一填塞环段或第二填塞环段。

在此又进一步地披露了蒸汽涡轮机，蒸汽涡轮机具有轴、静止部件和填塞环组件。部件布置为使得填塞环组件绕轴延伸，使得弹簧加载条与静止部件接触。

附图说明

参考附图，其中在数个图中同样的元件标以同样的数字。

图1是用于根据本发明的实施例的使用的蒸汽涡轮机的部分的截面视图；

图2是用于根据本发明的实施例的使用的图1的典型的蒸汽涡轮机的放大视图；

图3是用于根据本发明的实施例的使用的图2的典型的蒸汽涡轮机的截面视图；

图4是用于根据本发明的实施例的使用的图2的典型的蒸汽涡轮机的截面视图；

图5是用于根据本发明的实施例的使用的蒸汽涡轮机的部分的截面视图；

图6是用于根据本发明的实施例的使用的图5的典型的蒸汽涡轮机的放大视图；和

图7是用于根据本发明的实施例的使用的图6的典型的蒸汽涡轮机的截面视图。

具体实施方式

参考图1，图示了蒸汽涡轮机10的部分，它具有布置在静止部件，例如分别包括第一隔板半体16和第二隔板半体1 8的涡轮机隔板14内的涡轮机轴12。迷宫密封件提供在涡轮机轴到隔板界面处以防止泄漏。迷宫密封件包括可变间隙填塞环组件20a，有时称为密封环组件，如在图1中示出，它具有四个弓形填塞环段22a、24a、26a和28a，它们绕涡轮机轴12延伸。填塞环段在启动运行和速度运行时分别在最外的大间隙位置和最内的小间隙位置之间绕涡轮机轴12可移动。