一种三层壳汽轮机进汽结构及汽轮机制造技术

本申请提供一种三层壳汽轮机进汽结构及汽轮机，进汽结构包括进汽阀、三层壳和插管。进汽阀包括阀壳体和阀扩压器。三层壳包括外壳、外内壳和内壳。外壳与阀壳体法兰密封连接。插管包括内圈部分、外圈部分和贯穿孔。外圈部分第一端通过密封环与阀壳体密接，第二端与外内壳法兰密接。内圈部分第一端通过密封环与阀扩压器密接，第二端通过密封环与内壳密接。插管与阀壳体、阀扩压器围出第一夹层腔，插管与外内壳、内壳围出第二夹层腔。贯穿孔连通第一和第二夹层腔。第一、第二夹层腔和贯穿孔构成第一密封腔。阀壳体、外壳与插管、外内壳围出第二密封腔。本申请能够改善阀扩压器、内壳和外内壳服役工况，提高压力承载上限，降低产生失效的风险。的风险。的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种三层壳汽轮机进汽结构及汽轮机


[0001]本申请涉及电站汽轮机的
，具体而言，涉及一种三层壳汽轮机进汽结构及汽轮机。

技术介绍

[0002]汽轮机指的是用蒸汽做介质的一种涡轮机，其主要用途是将热能转化成机械能。汽轮机的工作介质是高温高压的蒸汽，因此汽轮机工作时始终处于高温高压的工况，高温高压的环境可能会给结构带来较大的失效风险。因此为了降低这种风险，现有技术的汽轮机一般采用双层壳汽轮机和三层壳汽轮机。
[0003]双层壳汽轮机中，内壳绕转子设置，外壳绕内壳设置，由于温度变化，导致内壳相对于阀运动。阀包括阀壳体和设置在阀内的阀扩压器，在工作中高应力可能会导致阀扩压器产生影响汽轮机工作性能的变形，因此，在阀扩压器和内壳之间配置角形密封环，以平衡阀扩压器和内壳之间的热位移。
[0004]但随着汽轮机的压力、温度等运行参数越来越高，受强度和材料限制，双层壳汽轮机已经不能满足工作的需要，必须采用三层壳的结构方式来降低汽缸厚度方向的温度梯度和昂贵的高温材料的用量。
[0005]一般三层壳汽轮机包括内壳、外壳以及内壳和外壳之间的外内壳，外内壳同样由于热变化进行热位移，该热位移可能会干扰到阀扩压器，另外，内壳和外内壳之间的空间、外内壳和外壳之间的空间应该被密封，且应避免由于热位移而导致产生过大的机械应力。
[0006]现有技术中，公开号为CN104033190A的专利文件公开了一种三层壳汽轮机的进汽结构，其外内壳和内壳之间形成的密封腔体延伸至阀壳体和阀扩压器之间，从而降低阀扩压器所承受的压差和温度差，从而降低由高压差和高温差引起的高应力。但是专利文件CN104033190A中内壳与阀扩散器之间仅通过一个角形密封环连接，可承受的蒸汽压力和温度范围有限。当阀扩压器的内外壁和内壳的内外壁压差和温差过大时，内壳和阀扩压器的连接处建立的密封线存在失效的风险。

技术实现思路

[0007]本申请实施例的目的在于提供一种三层壳汽轮机进汽结构，其能够有效改善阀扩压器、内壳和外内壳的工作环境，降低产生结构失效和密封线失效的风险，同时提高阀扩压器、内壳、外内壳的压力和温度承载上限。
[0008]本申请实施例的第二目的还在于提供一种使用上述进汽结构的汽轮机。
[0009]第一方面，提供了一种三层壳汽轮机进汽结构，包括进汽阀、三层壳和插管。
[0010]其中，进汽阀包括阀壳体和位于阀壳体内侧的阀扩压器。三层壳包括依次布置的外壳、外内壳和内壳，外壳与阀壳体的外侧通过法兰结构密封连接。插管包括内圈部分、外圈部分和贯穿孔。外圈部分包括第一端和第二端，外圈部分的第一端通过第一密封环与阀壳体密封连接，外圈部分的第二端与外内壳通过法兰结构密封连接。内圈部分包括第一端
和第二端，内圈部分的第一端通过第二密封环与阀扩压器密封连接，内圈部分的第二端通过第三密封环与内壳密封连接。插管与阀壳体、阀扩压器共同围合出第一夹层腔，插管与外内壳、内壳共同围合出第二夹层腔。贯穿孔连通第一夹层腔和第二夹层腔。第一夹层腔、贯穿孔和第二夹层腔构成第一密封腔。阀壳体、外壳与插管、外内壳共同围合出第二密封腔。
[0011]在一种可实施的方案中，阀扩压器、插管及内壳的内侧形成的通道中通过的蒸汽压力为P0，第一密封腔和第二密封腔内通入蒸汽，第一密封腔内的蒸汽压力为P1，第二密封腔内的蒸汽压力为P2，P0、P1和P2满足P0＞P1＞P2。
[0012]在一种可实施的方案中，多个贯穿孔沿插管的内圈部分和外圈部分之间圆周均匀或非均匀分布。
[0013]在一种可实施的方案中，第一密封环、第二密封环和第三密封环都包括活动端和固定端；插管的外圈部分第一端的端面设置有第一环槽，插管的内圈部分第一端的端面设置有第二环槽，内壳用于与插管连接的端面设置有第三环槽；第一密封环的固定端与阀壳体密封连接，第一密封环的活动端插入第一环槽，第一密封环的活动端与第一环槽滑动密封；第二密封环的固定端与阀扩压器密封连接，第二密封环的活动端插入第二环槽，第二密封环的活动端与第二环槽滑动密封；第三密封环的固定端与插管的内圈部分的第二端密封连接，第三密封环的活动端插入第三环槽，第三密封环的活动端与第三环槽滑动密封。
[0014]在一种可实施的方案中，还包括第一螺纹环，插管的外圈部分的第一端与第一螺纹环螺纹紧固密封配合；第一螺纹环设置有与第一密封环的活动端配合的第一环槽。
[0015]在一种可实施的方案中，还包括第二螺纹环，插管的内圈部分的第一端与第二螺纹环螺纹紧固密封配合；第二螺纹环设置有与第二密封环的活动端配合的第二环槽。
[0016]在一种可实施的方案中，还包括第三螺纹环，内壳用于与插管连接的一端与第三螺纹环螺纹紧固密封配合；第三螺纹环设置有与第三密封环的活动端配合的第三环槽。
[0017]在一种可实施的方案中，还包括第一螺纹环、第二螺纹环和第三螺纹环中的至少两个；插管的内圈部分的第一端与第二螺纹环螺纹紧固密封配合；第二螺纹环设置有与第二密封环的活动端配合的第二环槽；插管的内圈部分的第一端与第二螺纹环螺纹紧固密封配合；第二螺纹环设置有与第二密封环的活动端配合的第二环槽；内壳用于与插管连接的一端与第三螺纹环螺纹紧固密封配合；第三螺纹环设置有与第三密封环的活动端配合的第三环槽。
[0018]在一种可实施的方案中，还包括第一螺纹衬套、第二螺纹衬套和第三螺纹衬套；第一螺纹衬套与阀壳体的蒸汽流通方向的下游端部螺纹紧固密封配合，且第一螺纹衬套的本体与阀壳体的蒸汽流通方向的下游端部的端面形成出用于固定第一密封环的环形槽；第二螺纹衬套与阀扩压器的蒸汽流通方向的下游端部螺纹紧固密封配合，且第二螺纹衬套的本体与阀扩压器的蒸汽流通方向的下游端部的端面形成出用于固定第二密封环的环形槽；第三螺纹衬套与插管的内圈部分的第二端螺纹紧固密封配合，且第三螺纹衬套的本体与内圈部分的第二端的端面形成出用于固定第三密封环的环形槽。
[0019]根据本申请的第二方面，还提供了一种汽轮机，包括上述方案中的三层壳汽轮机进汽结构。
[0020]与现有技术相比，本申请的有益效果为：
[0021]本申请的技术方案中，通过第二密封腔与第一密封腔，实现逐级承接压差和温差
的功能，基本避免出现高压差和高温差的恶劣工况，降低机械应力和热应力，从而有效改善阀扩压器、内壳和外内壳的工作环境，降低产生结构失效的风险。
[0022]同时，内壳与阀扩压器之间借助插管的内圈部分形成结构耦联，由原本的一个密封环变为两个密封环，这样可以通过两处连接更好地承接内壳和阀扩压器的热位移，有效降低密封环处密封线的失效风险。
[0023]相比原有的密封环之间都是独立存在的结构，本申请借助一个插管将三个密封环联系起来，以协同作用的方式更好地承接各部件的热位移，可相对降低每个密封环所承受热位移的量，降低单个密封环的压力，由此降低密封环的密封线的失效风险。
[0024]第一密封腔的第一夹层腔和第二夹层腔两个夹层腔通过贯穿孔实现蒸汽沟通，形成第一密封腔内部的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三层壳汽轮机进汽结构，其特征在于，包括：进汽阀，包括阀壳体(11)和位于所述阀壳体(11)内侧的阀扩压器(12)；三层壳，包括依次布置的外壳(21)、外内壳(22)和内壳(23)，所述外壳(21)与所述阀壳体(11)的外侧通过法兰结构密封连接；插管(30)，包括内圈部分(31)、外圈部分(32)和贯穿孔(33)；所述外圈部分(32)包括第一端和第二端，所述外圈部分(32)的第一端通过第一密封环(41)与所述阀壳体(11)密封连接，所述外圈部分(32)的第二端与所述外内壳(22)通过法兰结构密封连接；所述内圈部分(31)包括第一端和第二端，所述内圈部分(31)的第一端通过第二密封环(42)与所述阀扩压器(12)密封连接，所述内圈部分(31)的第二端通过第三密封环(43)与所述内壳(23)密封连接；所述插管(30)与所述阀壳体(11)、所述阀扩压器(12)共同围合出第一夹层腔(511)，所述插管(30)与所述外内壳(22)、所述内壳(23)共同围合出第二夹层腔(512)；所述贯穿孔(33)连通所述第一夹层腔(511)和所述第二夹层腔(512)；所述第一夹层腔(511)、所述贯穿孔(33)和所述第二夹层腔(512)构成第一密封腔(51)；所述阀壳体(11)、所述外壳(21)与所述插管(30)、所述外内壳(22)共同围合出第二密封腔(52)。2.根据权利要求1所述三层壳汽轮机进汽结构，其特征在于，所述阀扩压器(12)、所述插管(30)及所述内壳(23)的内侧形成的通道中通过的蒸汽压力为P0，所述第一密封腔(51)和所述第二密封腔(52)内通入蒸汽，所述第一密封腔(51)内的蒸汽压力为P1，所述第二密封腔(52)内的蒸汽压力为P2，P0、P1和P2满足P0＞P1＞P2。3.根据权利要求1所述的三层壳汽轮机进汽结构，其特征在于，多个所述贯穿孔(33)沿所述插管(30)的所述内圈部分(31)和所述外圈部分(32)之间圆周均匀或非均匀分布。4.根据权利要求1所述三层壳汽轮机进汽结构，其特征在于，所述第一密封环(41)、所述第二密封环(42)和所述第三密封环(43)都包括活动端(401)和固定端(402)；所述插管(30)的所述外圈部分(32)第一端的端面设置有第一环槽(321)，所述插管(30)的所述内圈部分(31)第一端的端面设置有第二环槽(311)，所述内壳(23)用于与所述插管(30)连接的端面设置有第三环槽(231)；所述第一密封环(41)的所述固定端(402)与所述阀壳体(11)密封连接，所述第一密封环(41)的所述活动端(401)插入所述第一环槽(321)，所述第一密封环(41)的所述活动端(401)与所述第一环槽(321)滑动密封；所述第二密封环(42)的所述固定端(402)与所述阀扩压器(12)密封连接，所述第二密封环(42)的所述活动端(401)插入所述第二环槽(311)，所述第二密封环(42)的所述活动端(401)与所述第二环槽(311)滑动密封；所述第三密封环(43)的所述固定端(402)与所述插管(30)的所述内圈部分(31)的第二端密封连接，所述第三密封环(...

【专利技术属性】
技术研发人员：康明，郝震震，孙维杰，于晶晶，王福光，王海涛，朱斌，叶兴柱，黄庆华，
申请(专利权)人：上海电气电站设备有限公司，
类型：发明
国别省市：