【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶动力，尤其涉及一种旋转式蒸汽动力装置及蒸汽动力转换系统。
技术介绍
1、旋转式蒸汽动力装置是一种重要的动力能源设备，用于将高温高压蒸汽的热能转化为机械能，以输出动力或实现发电。旋转式蒸汽动力装置广泛应用于火电站、核电站、船舶蒸汽动力系统等。旋转式蒸汽动力装置在工作时，其旋转轴穿过汽缸的一端，并伸出到外界，以实现旋转轴与外部机械的连接。旋转轴穿过汽缸时，其与汽缸壳体间存在一定的间隙，以保证旋转轴在转动时具有足够的可转动空间。
2、汽缸内的一部分高压蒸汽会通过间隙泄漏到外界的空气中，导致汽轮机做功能力损失，降低了汽轮机效率。目前大多采用迷宫槽或高压气体将旋转轴与汽缸之间的间隙填封，虽能一定程度地防止汽缸的高温高压蒸汽泄露至外界，但是无法有效地对旋转轴带入的外部空气进行隔绝，需将整个旋转式蒸汽动力装置外接抽气设备，通过辅助装置将进入到轴孔内的空气进行抽吸，导致整个蒸汽动力系统不但结构复杂繁琐，还会导致整体的耗能大幅度增大。
技术实现思路
1、本申请旨在提供一种旋转式蒸汽动力装置及蒸汽动力转换系统，至少解决目前的旋转式蒸汽动力装置因无法实现高温高压蒸汽的零泄漏，且旋转轴在运行时会将外部空气带入汽缸内，影响了蒸汽动力转换系统的能量转化效率的问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种旋转式蒸汽动力装置，包括：汽缸及旋转轴；所述汽缸的轴端设有轴孔，所述旋转轴可转动地设于所述轴孔；
3、所述轴孔靠近高压蒸汽一端的孔径向外扩张，形成腔体；所述腔体填
4、所述汽缸的轴端配置有气封组件，所述气封组件位于所述高压气体腔，所述旋转轴穿设于所述气封组件，所述气封组件和所述高压气体层相配合，以封锁所述汽缸的高压蒸汽；
5、所述汽缸的轴端还配置有磁性密封组件，所述磁性密封组件设于所述轴孔的孔壁远离所述气封组件的一端；所述磁性密封组件套设于所述旋转轴，且所述磁性密封组件的内壁与所述旋转轴抵接，以将外部的空气隔绝。
6、根据本专利技术提供的一种旋转式蒸汽动力装置，所述磁性密封组件包括导磁件和磁流体层，所述导磁件的外周固定于所述轴孔的孔壁，所述磁流体层设于所述导磁件内周的周向，所述旋转轴穿设于所述导磁件，并与所述磁流体层抵接。
7、根据本专利技术提供的一种旋转式蒸汽动力装置，所述导磁件包括永磁体和两个极靴，两个所述极靴分设于所述永磁体的相对两端，所述旋转轴分别穿设于所述永磁体和两个所述极靴；所述永磁体与所述磁流体层磁性连接，以将所述磁流体层填封在所述旋转轴与两个所述极靴之间的间隙。
8、根据本专利技术提供的一种旋转式蒸汽动力装置，所述极靴的内周设有密封齿结构，所述磁流体层设于所述密封齿结构。
9、根据本专利技术提供的一种旋转式蒸汽动力装置，所述密封齿结构包括多个密封齿，每一所述密封齿的延伸方向与所述极靴的延伸方向平行，多个所述密封齿沿所述极靴内周的周向延伸布置。
10、根据本专利技术提供的一种旋转式蒸汽动力装置，所述磁性密封组件包括永磁体和磁流体层，所述永磁体呈环形，所述永磁体的外周固定于所述轴孔的孔壁；
11、所述永磁体的内周设有锯齿结构，所述旋转轴穿设于所述锯齿结构，所述永磁体与所述磁流体层磁性连接，以将所述磁流体层填封在所述旋转轴与所述锯齿结构之间的间隙。
12、根据本专利技术提供的一种旋转式蒸汽动力装置，所述气封组件包括轴套和密封环，所述轴套的相对两端均设有所述密封环，所述密封环远离所述轴套的一端与所述高压气体腔的壁体连接，所述旋转轴分别穿设于两个所述密封环和所述轴套，所述高压气体层填充于所述高压气体腔的壁体与所述密封环和所述轴套之间。
13、根据本专利技术提供的一种旋转式蒸汽动力装置，所述密封环包括密封静环和密封动环，所述密封静环固定于所述高压气体腔的壁体；所述密封动环的一端固定于所述轴套，另一端可转动地设于所述密封静环。
14、根据本专利技术提供的一种旋转式蒸汽动力装置，所述汽缸轴端设有进气口和排气口，所述进气口与所述高压气体腔连通，所述进气口用于与高压泵连接；
15、所述排气口和所述高压气体腔沿所述轴孔的延伸方向间隔设置；所述排气口用于与冷凝器连通，以将从所述密封静环和所述密封动环之间的间隙处泄漏的高压气体排入所述冷凝器中进行回收。
16、第二方面，本专利技术还提供一种蒸汽动力转换系统，包括如上任一项所述的旋转式蒸汽动力装置。
17、本专利技术提供一种旋转式蒸汽动力装置及蒸汽动力转换系统，高压气体腔位于轴孔靠近汽缸的高压蒸汽的一端，气封组件位于高压气体腔，旋转轴穿设于气封组件，通过气封组件实现对汽缸与旋转轴之间的间隙的机械封堵；高压气体腔填充有高压气体层，气封组件和高压气体层相配合，以将蒸汽彻底隔绝在高压蒸汽室内；与此同时，汽缸的轴端还配置有磁性密封组件，磁性密封组件设于轴孔的孔壁远离气封组件的一端，磁性密封组件套设于旋转轴，且磁性密封组件的内壁与旋转轴抵接，以将外部的空气隔绝，提升了汽缸的密封性能，有效地避免了旋转式蒸汽动力装置的蒸汽泄露，确保了旋转式蒸汽动力装置的输出效率，提高了蒸汽动力转换系统的能源转化的效率。
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1.一种旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，包括：汽缸及旋转轴；所述汽缸的轴端设有轴孔，所述旋转轴可转动地设于所述轴孔；
2.根据权利要求1所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述磁性密封组件包括导磁件和磁流体层，所述导磁件的外周固定于所述轴孔的孔壁，所述磁流体层设于所述导磁件内周的周向，所述旋转轴穿设于所述导磁件，并与所述磁流体层抵接。
3.根据权利要求2所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述导磁件包括永磁体和两个极靴，两个所述极靴分设于所述永磁体的相对两端，所述旋转轴分别穿设于所述永磁体和两个所述极靴；所述永磁体与所述磁流体层磁性连接，以将所述磁流体层填封在所述旋转轴与两个所述极靴之间的间隙。
4.根据权利要求3所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述极靴的内周设有密封齿结构，所述磁流体层设于所述密封齿结构。
5.根据权利要求4所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述密封齿结构包括多个密封齿，每一所述密封齿的延伸方向与所述极靴的延伸方向平行，多个所述密封齿沿所述极靴内周的周向延伸布置。
6.根据权利要求1所述的
7.根据权利要求1所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述气封组件包括轴套和密封环，所述轴套的相对两端均设有所述密封环，所述密封环远离所述轴套的一端与所述高压气体腔的壁体连接，所述旋转轴分别穿设于两个所述密封环和所述轴套，所述高压气体层填充于所述高压气体腔的壁体与所述密封环和所述轴套之间。
8.根据权利要求7所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述密封环包括密封静环和密封动环，所述密封静环固定于所述高压气体腔的壁体；所述密封动环的一端固定于所述轴套，另一端可转动地设于所述密封静环。
9.根据权利要求8所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述汽缸轴端设有进气口和排气口，所述进气口与所述高压气体腔连通，所述进气口用于与高压泵连接；
10.一种蒸汽动力转换系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的旋转式蒸汽动力装置。
...【技术特征摘要】
1.一种旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，包括：汽缸及旋转轴；所述汽缸的轴端设有轴孔，所述旋转轴可转动地设于所述轴孔；
2.根据权利要求1所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述磁性密封组件包括导磁件和磁流体层，所述导磁件的外周固定于所述轴孔的孔壁，所述磁流体层设于所述导磁件内周的周向，所述旋转轴穿设于所述导磁件，并与所述磁流体层抵接。
3.根据权利要求2所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述导磁件包括永磁体和两个极靴，两个所述极靴分设于所述永磁体的相对两端，所述旋转轴分别穿设于所述永磁体和两个所述极靴；所述永磁体与所述磁流体层磁性连接，以将所述磁流体层填封在所述旋转轴与两个所述极靴之间的间隙。
4.根据权利要求3所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述极靴的内周设有密封齿结构，所述磁流体层设于所述密封齿结构。
5.根据权利要求4所述的旋转式蒸汽动力装置，其特征在于，所述密封齿结构包括多个密封齿，每一所述密封齿的延伸方向与所述极靴的延伸方向平行，多个所述密封齿沿所述极靴内周的周向延伸布...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨小虎，马灿，赵振兴，王苇，吕伟剑，郑召利，代路，柯志武，吴牧云，何涛，刘子平，柯汉兵，李少丹，李邦明，黄崇海，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：
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