[发明专利]新型混流式饱和蒸汽汽轮机

说明书

本发明涉及一种热能动力装置，具体地说是一种新型饱和蒸汽混流式汽轮机。

国内外现有的饱和蒸汽汽轮机，其通流部分都工作在湿蒸汽区，湿蒸汽对它的动叶片冲击腐蚀非常严重，因此大大降低了机组的可靠性和使用寿命，又因凝结出来的水珠，其速度比主汽流速度慢，水珠冲击到动叶的背部而作负功，使汽轮机的效率降低。现有的解决办法是，增加汽轮机动叶片的抗腐蚀性，例如在动叶片的进汽边作表面硬化处理，或者焊上一层硬质合金，但这些解决办法是被动的，而且增加了制造成本。专利SU929876公开了一种混流式汽轮机，它有一个混流式的叶轮，轴向汽流在叶轮中转为径向，利用离心力去湿，因采用两边进汽，其进汽道布置比较困难，叶轮为整体结构，汽缸上的疏水系统比较复杂，该汽轮机整体结构复杂，制造成本高。

本发明的目的是提供一种能分离清除蒸汽膨胀过程中产生的水珠，减少湿汽损失，减少对动叶片的腐蚀，增加汽轮机的可靠性和寿命，而且结构简单、制造成本较低的新型混流式饱和蒸汽汽轮机。

实现本发明目的方案为：具有主轴16，装于主轴上的叶轮14和进汽道2，其不同之处在于在叶轮14的端面一侧装有径流动叶片4，并对应设置径流喷嘴3，在叶轮14的圆周面上安设有轴流动叶片12，并对应设置轴流喷嘴9，径流汽道和轴流汽道相连通，并在其转换处设有疏水装置10。

按上述基本方案，本发明的进汽道2设置于叶轮14一侧的中部，其入口处设有导流锥1，并与径流汽道连通，径流汽道径向喷嘴3和轴流汽道与轴向喷嘴9相连通。

本发明有一个或多个径流级，为提高汽轮机功率，增加一个轴流级，其轴流喷嘴焊接在最后一个径流动叶片之外的轴流隔板上，一级或多级径流动叶片和一级轴流动叶片都安装在同一叶轮上。

本发明的优点是：结构简单，制造成本低，效率高，机组的可靠性和使用寿命都大大提高了，蒸汽膨胀中凝结的水分可以及时地分离出去，湿蒸汽损失减少，其轴向尺寸较短，结构紧凑，特别适用于饱和蒸汽工业锅炉上的余热发电，实现热电联供。

以下结合附图进一步详细说明本发明的一种实施例。

图1.二级径流加一级轴流式汽轮机结构示意图;

图2.图1的A-A剖视图;

图3.整圈围带与径流动叶片连接示意图。

如图1所示，1.导流锥，2.进汽道，3.第一级径流喷嘴，4.第一级径流动叶片，5.第一级径流动叶片围带，6.第二级径流喷嘴，7.第二级径流动叶片，8.第二级径流动叶片围带，9.轴流喷嘴，10.疏水孔，11.集水槽，12.轴流动叶片，13.隔板汽封，14.叶轮，15.螺母，16.主轴，17.径流隔板，18.轴流隔板。

导流锥1在进汽道2的中心，为钝头圆锥体形状，它与第一级径流隔板17内环焊接在一起，径流喷嘴3和6分别焊接在径流隔板17上，其高度方向平行于主轴16，径流动叶片4和7的叶高方向也平行于主轴16，而且它的顶部有围带5和8，围带为整圈结构，以便与叶轮14共同固定径流动叶片，整圈围带沿轴向套接到径流动叶栅上，并且销钉连接。径流动叶片4和7与轴流动叶片12同装在叶轮14上，这样可大大地缩短轴向尺寸，使整体结构紧凑。叶轮14红套在悬臂式的主轴16上，用螺母15固定。轴流隔板18位于最后一个径流动叶片7之外偏后的位置上，轴流喷嘴9焊接在轴流隔板18上，疏水孔10开在汽缸的下部。

图2是两级径流级的叶栅示意图。径流喷嘴3和6的叶栅分别位于径流动叶片4和7的叶栅内侧，两级径流喷嘴的安装角，即径流喷嘴的弦线与叶栅内圆的半径在进汽边的夹角α＝75°～85°，其中80°为佳，两级径流动叶片的安装角，即径流动叶片的弦线与叶栅外圆的半径在出汽边的夹角β＝25°～35°，其中30°为佳。当α＜75°或者α＞85°时，不利于蒸汽的顺利膨胀，影响作功能力，当β＜25°或者β＞35°时，径流动叶片处于较大的负攻角或过大的正攻角，工作效率很快下降。

整圈围带与径流动叶片用销钉连接（如图3所示）。

饱和蒸汽从进汽道2沿轴向进入，经导流锥1折转90°，沿径向流动，蒸汽经过第一级径流喷嘴3的膨胀，冲动第一级径流动叶片4，然后，依次经过第二级径流喷嘴6和第二级径流动叶片7，再折转90°变为轴向流动，经由轴流喷嘴9和轴流动叶片12至排汽缸。蒸汽膨胀中产生的水珠比蒸汽密度大得多，由于径流动叶片4和7带动水珠离心力的作用，使水珠偏离蒸汽在汽道中的主流方向，于疏水孔10中被排出。

实施例2：