[发明专利]具有进口套管振动抑制器的轴流式可压缩流体涡轮机

说明书

本发明涉及一种轴流式流体涡轮机装置，例如一台高压汽轮机，特别涉及一种具有其进口套管振动抑制器的涡轮机。

轴流式涡轮机通常是由同轴的内和外圆筒形机壳所构成，具有一个供可压缩（elastic）流体（例如蒸汽）流动的主管道，蒸汽经由穿过两个圆筒形机壳的管道充压到位于涡轮机装置内部的一个喷嘴室中。这些管道，如同在转让给本发明受让人美国专利3907308中所叙述的那样（此处将其内容引入作为参考），最好是从内汽缸喷嘴室向外延伸的颈部，以及与外圆筒形机壳一起形成的进口管道或套管，其间采用了密封装置。这种配置为蒸汽从外圆筒形机壳以外到内部的喷嘴室提供了一条直接的通道，并且对内和外汽缸不同的热膨胀进行补偿。该进口套管从外汽缸径向地向内延伸，穿过外和内汽缸之间的间隔，伸入内汽缸喷嘴的颈部。在内外汽缸之间的间隔也是蒸汽流动的区域，蒸汽通过进口套管开始充压，经喷嘴室到达喷嘴组，通过喷嘴组蒸汽开始膨胀，经由一系列静止的喷嘴导向叶片和可旋转的涡轮机叶片使可旋转叶片运动;在那里膨胀后，在通过更远的一系列静止导向叶片和旋转叶片进一步膨胀之前，蒸汽通过进口套管伸延穿过的间隔或流动区域;此后，蒸汽再通往涡轮机的其它膨胀级或所要求的流动路径。

该进口套管穿过一流动区域而延伸，使蒸汽通过高压涡轮机，这些套管有时会因高周疲劳而出现故障。有时会发现这些进口套管有裂缝或者完全断裂。套管的完全损坏将导致蒸汽泄漏和效率的损失。此外，这也可能引起其它部件损坏，例如锥形口密封装置（beli    seal）破损或出现裂缝，该装置是在进口套管和喷嘴颈部之间优先选用的一种密封设备。一般认为，这种裂缝是由于流体引起的振动所产生的，该套管、阀门上流处、流体在套管内部的流动或流体在套管外部穿过套管流动都可能引起这种振动。

本发明的目的是提供一种振动阻尼装置，它能在一台轴流式可压缩流体涡轮机中使进口套管结构的刚度加强。

以此为目的，本发明属于具有一个进口振动抑制器的轴流式可压缩流体涡轮机装置，该装置具有一个外汽缸;一个在径向与外汽缸分隔开的内汽缸，在它们中间形成了一个流体流动的区域;在内汽缸中有多个喷嘴室;多个进口套管，每个喷嘴室对应着一个套管，它从外汽缸径向地向内延伸，通过流体流动区域，将可压缩流体引入每个喷嘴室;以及对进口套管提供挠性支撑的部件，它在套管之间延伸并且固定在至少一对进口套管上;该挠性支撑部件设置在外汽缸和内汽缸之间所形成的流动区域中。

该挠性支撑部件最好是一金属板形式，其一端固定到一个套管的外表面，另一端固定到一个相邻套管的外表面;在该金属板的两端之间至少形成一个弯曲部，且最好能有两个弯曲部，每个弯曲部靠近该金属板的每一端。

本发明提供了一种轴流式涡轮机，提高了对进口套管的保护功能，防止由于流体引起的振动造成套管断裂;对于现有的涡轮机组很容易以最小的机组离线停运时间进行设备改造，本发明也同样适用于新的涡轮机。

本发明通过下面对其较佳实施例的叙述将会更容易明白，这些实施例仅作为示例，并在附图中示出;其中：

图1是一台高压涡轮机装置一部分的纵向剖面图，该装置采用一种挠性支撑件作为本发明的进口振动抑制器;

图2是沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线取的截面视图;

图3是表示图2中的振动抑制器的局部视图;

图4是固定在一对相邻的进口套管上的一个挠性支撑件的平面图;

图5是在图4中示出的挠性支撑件的垂直剖面图;

图6是设置在一台涡轮机进口套管之间的一个振动抑制器的截面图，该涡轮机只有两个相邻的套管。

现在参照图1和2，图中表示出一台高压涡轮机一部分的纵向剖面图，一台轴流式可压缩流体涡轮机装置1具有一个进口套管振动抑制器或挠性支撑件3。该涡轮机1包括一个外汽缸5，它包围着一个内汽缸7。该外汽缸5和内汽缸7围绕着一个转子9，转子上有多个旋转叶片11。一个叶片环13固定在内汽缸7上并且被限制装置15所约束;多个静止的喷嘴叶片17安装在叶片环13上。一个与外汽缸5连成一体的高压排气口19把流过涡轮机叶片的运动流体引导到有关的中压或低压涡轮机部件。密封装置21防止运动流体从外汽缸5的内部漏出。