[发明专利]汽轮机的改进型迷宫密封

说明书

本发明通常涉及到蜂窝式迷宫密封，尤其涉及到一种用于低压汽轮机的改进型密封。

在美国4416457号专利中叙述了一种用于汽轮机的带开槽的蜂窝式迷宫密封（已转让给西屋电气公司）。

参考图1和2，其中，前面提到的美国专利中叙述的蜂窝式迷宫密封是由多个弧形环块构成。每一弧形环块包括一个基础段7和多排蜂窝小室9，蜂窝小室从基础段7沿径向向内伸延，以使每个小室9敞开口邻近叶片1。设置了多个孔口或开槽11，这样每个小室9至少与一个孔口相连，而大部分小室与两个孔口或开槽11相连。图的左侧的开槽11是向着叶片的进汽侧开口的，而图的右侧处的开槽11是向着叶片的出汽侧开口的。并在开槽11和小室9之间有一个内连通路，以便蒸汽和其中携带的水份通过基础段7从密封的进口流到出口。小室9大体上为具有六个壁面的六角形，大多数的六角形都与邻室共有壁面。

一个轴向布置的通孔布置在周边相邻的蜂窝式迷宫密封环块之间，它可以将收集在开槽11中的水由此疏出。在叶栅5中也设置了一个专用的疏水口（图上未示出），以排放在叶环5上固定的凹槽4的汽封中的疏水。

图3A是把现成的蜂窝式汽封布置在汽轮机叶片通道中的典型设计方案。在密封内径和叶片16的出口侧外径之间构成一个径向台阶。在表面12和表面12A之间开一条径向槽沟以便除去叶片通道流动的蒸汽和湿汽。要使转动叶片顶部（在汽封下部）离开的汽流很有效地转变方向是很困难的，因而也就难以把湿蒸汽引入抽汽口，这常常会造成这个区域里的流动紊乱。

假设来自密封的湿气可以大体上沿着一条轴向通道排出，且通过静叶16被带进下游主汽流中造成下游动叶的湿气侵蚀损坏。

通过观察流动场的情况及典型蜂窝式汽封装置出口处被湿气侵蚀的特征，来确定了由于汽封内径与外径表面之间的径向凸台而引起的紊流流型（驻滞涡流）。另外被密封收集的湿气不可能按照意想流进下游除湿气的出口或排汽口中，可能把这两种现象归结为抽汽和水流越过密封的出口边处90°锐角的能力受到限制的缘故。

本发明的主要目的是提供一种改进的蜂窝式迷宫密封，这种密封可以安全地除去被密封收集的湿气。

为此目的，本发明属于一个围绕着汽轮机转子的叶片通道，沿着圆周布置的蜂窝式迷宫密封，上述密封包括一个基础段，该基础段在汽封的入口端加一个进汽边缘，而在汽封的出口端加一个出汽边缘，多排蜂窝小室从基础段沿径向向内延伸且靠近叶片开口，在上述基础段中构成许多开槽，以使每个小室至少固定在一个开槽上。蜂窝式迷宫密封的特征在于：至少一个开槽是向多排蜂窝小室的入口端开口的，并且至少一个开槽向多排蜂窝小室的出口端开口，从而允许蒸汽通过开槽和小室，从蜂窝式迷宫密封的进汽端流到出汽端。末级蜂窝小室延伸超出基础段的出汽边缘。

根据下面只做为举例来作的具体描述，并且参看所附图纸，本发明就变得非常明显易懂了。

图1是一张局部断面图，取自图2的Ⅰ-Ⅰ线，为一段汽轮机中装配的原有的蜂窝式迷宫密封;

图2是一张取自Ⅱ-Ⅱ线方向的平面图;

图3（a）是一张局部剖面示图，表示在本发明以前采用的蜂窝式迷宫密封;

图3（b）是一张局部剖视图，表示根据本发明的较佳实施例的蜂窝式迷宫密封的示图;

图4是图3中的一段迷宫密封放大了的顶视图;

图5是取自在图4上沿Ⅳ线的横向剖面图;

图6是取自图4上沿Ⅵ线的横向剖面图。

参考图3-6，蜂窝式迷宫密封3借助任一种常规方法通过基础段7连接到密封支承环12上。在静叶16出口侧和毗邻的静叶18入口侧的密封支承环12之间构成一个除湿气/抽出通道开口14，动叶1沿与流动方向相垂直的方向旋转。

基础段7借助开槽11提供了多个通道，迷宫密封3由多个弧形环块构成，每一环块包括一个基础段7和多列从基础段7沿径向向内延伸的蜂窝小室9，以使每个小室9的敞开口邻近叶片1。每个小室9至少与一个通道11相连通。

基础段7具有一个出汽侧边缘20，如图1和2所描述的原有的密封中，出汽侧边缘延伸得比蜂窝小室长，这样可使其与镶在基础段上的最末排蜂窝小室一起集中起来遮住最末级开槽11。