本實用新型涉及部件密封領域,具體而言,涉及一種密封結構及具有其的汽輪機。
背景技術:
目前,由于直接空冷汽輪機的背壓變化范圍較大,且受環(huán)境溫度的影響也較大,導致排汽溫度變化較大。為了適應低壓缸上軸承標高變化所引起的軸承負荷的變化,減少因軸承負荷的變化所引起的軸承溫度的升高,減少振動的發(fā)生,并增加軸系的穩(wěn)定性,現有的直接空冷凝汽式汽輪機的低壓缸兩端軸承的支承方式均采用落地軸承。
然而,現有的低壓軸封體安裝在落地軸承座上,低壓缸軸封體與低壓缸因排汽溫度變化而產生相對的膨脹量(位移量)較大。在現有技術中,低壓外缸與軸封體之間的密封原采用疊加鋼片密封,后改為橡膠“O”型圈密封,機組運行后暴露出以下問題:
1、由于低壓缸體與軸封體的相對位移量使得疊加鋼片壓縮后無法回彈至原狀,因此,使得低壓缸與軸封體的密封效果較差,真空漏量較大,真空嚴密性嚴重不合格。
經試驗,這種密封形式的真空嚴密性試驗均大于1000Pa/min,給機組的安全經濟運行帶來嚴重影響。雖然可以經過查漏進行處理,但是效果均不明顯,且查出的真空系統(tǒng)嚴重泄漏點位于汽輪機低壓缸與低壓軸封體的密封處。
2、低壓外缸與軸封體的密封形式改為橡膠“O”型圈密封,機組運行后經A級檢修時檢查發(fā)現橡膠“O”型圈受高溫脆化嚴重,其萎縮變短情況非常嚴重。接口處已開膠萎縮約150mm左右的,不能形成“O”圈整體密封形式,且“O”型圈的密封直徑方向萎縮變細也較嚴重,依然存在密封效果較差問題。
后來,低壓軸封改為TK側齒型,解決了軸封處泄露,但是,軸封體處仍有較大泄露量。軸封體與汽輪機的低壓缸依靠“O”型圈密封,并且,在低壓缸軸封體的外側加裝了密封盒并進行了注膠處理,短時間內效果較明顯,但機組長期運行后,“O”型圈及密封膠均存在失效問題,密封效果逐漸變差,嚴重影響了汽輪機的安全經濟運行。
可見,機組的真空嚴密性較差,真空的嚴密性試驗均大于1000Pa/min,遠遠超過空冷機組的標準值130Pa/min,機組能耗增大的同時,真空嚴密性差又直接影響到機組的真空值、凝結水溶氧值、夏季機組負荷和空冷風機耗電,給機組的安全經濟運行帶來了嚴重影響,夏季的工況運行使機組的額定負荷受到限制。
技術實現要素:
本實用新型的主要目的在于提供一種密封結構及具有其的汽輪機,以解決現有技術中的汽輪機的密封性能較差的問題。
為了實現上述目的,根據本實用新型的一個方面,提供了一種密封結構,包括密封環(huán)本體,密封環(huán)本體包括同心設置的第一法蘭部和第二法蘭部,第一法蘭部和第二法蘭部通過彈性連接部連接。
進一步地,第一法蘭部位于第二法蘭部的外側,彈性連接部上設置有彈性槽,彈性槽環(huán)繞第二法蘭部設置。
進一步地,彈性連接部的橫截面為U形,彈性連接部的開口部的一端與第一法蘭部連接,彈性連接部的開口部的另一端與第二法蘭部連接。
進一步地,密封環(huán)本體包括多個首尾依次相接的弧形段。
進一步地,密封環(huán)本體包括第一半環(huán)體和第二半環(huán)體,第一半環(huán)體和第二半環(huán)體相對接;第一法蘭部包括相對接的第一半法蘭和第二半法蘭,第二法蘭部包括相對接的第三半法蘭和第四半法蘭,第一半法蘭和第三半法蘭均設置在第一半環(huán)體上,第二半法蘭和第四半法蘭均設置在第二半環(huán)體上。
進一步地,第一半環(huán)體的端部與第二半環(huán)體的端部通過緊固螺栓連接。
進一步地,第一半環(huán)體的端部設置有第一緊固塊,第二半環(huán)體上設置有第二緊固塊,緊固螺栓穿設在第一緊固塊和第二緊固塊上。
進一步地,第一半環(huán)體的端部設置有定位凹槽,第二半環(huán)體的端部設置有定位凸起,定位凸起插設在定位凹槽內。
進一步地,定位凹槽包括第一直線槽、第二直線槽及連接第一直線槽和第二直線槽的U形槽,第一直線槽設置在第一法蘭部上,第二直線槽設置在第二法蘭部上,U形槽設置在彈性連接部上;定位凸起的形狀與定位凹槽的形狀相配合。
根據本實用新型的另一方面,提供了一種汽輪機,包括低壓缸、軸封體及連接低壓缸和軸封體的密封結構,密封結構為上述的密封結構。
本實用新型中的密封結構為密封環(huán)結構,其密封環(huán)本體包括同心設置的第一法蘭部和第二法蘭部,第一法蘭部和第二法蘭部通過彈性連接部連接。將第一法蘭部與汽輪機的低壓缸連接,將第二法蘭部與軸承體連接,當低壓缸和軸承體之間產生相對的膨脹量時,彈性連接部發(fā)生膨脹變形,進而緩沖這部分膨脹量,從而防止該密封結構損壞,保證汽輪機的密封性能。
附圖說明
構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
圖1示出了根據本實用新型的密封結構的實施例的結構示意圖;
圖2示出了圖1中的密封結構的A-A剖視圖;
圖3示出了圖1中的第一半環(huán)體的結構示意圖;以及
圖4示出了圖1中的第二半環(huán)體的結構示意圖。
其中,上述附圖包括以下附圖標記:
10、密封環(huán)本體;11、第一法蘭部;12、第二法蘭部;13、彈性連接部;14、第一半環(huán)體;141、第一緊固塊;142、定位凹槽;15、第二半環(huán)體;151、第二緊固塊;152、定位凸起;20、緊固螺栓。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
本實施例提供了一種密封結構,請參考圖1至圖4,該密封結構包括密封環(huán)本體10,密封環(huán)本體10包括同心設置的第一法蘭部11和第二法蘭部12,第一法蘭部11和第二法蘭部12通過彈性連接部13連接。
本實施例中的密封結構為密封環(huán)結構,其密封環(huán)本體包括同心設置的第一法蘭部11和第二法蘭部12,第一法蘭部11和第二法蘭部12通過彈性連接部13連接。將第一法蘭部11與汽輪機的低壓缸連接,將第二法蘭部12與軸承體連接,當低壓缸和軸承體之間產生相對的膨脹量時,彈性連接部13發(fā)生膨脹變形,進而緩沖這部分膨脹量,從而防止該密封結構損壞,保證汽輪機的密封性能。
為了使該彈性連接部13具有彈性,第一法蘭部11位于第二法蘭部12的外側,彈性連接部13上設置有彈性槽,彈性槽環(huán)繞第二法蘭部12設置。通過設置彈性槽,可以使該彈性連接部13容易發(fā)生彈性變形,進而使得該彈性連接部13具有彈性。
具體地,如圖2所示,彈性連接部13的橫截面為U形,彈性連接部13的開口部的一端與第一法蘭部11連接,彈性連接部13的開口部的另一端與第二法蘭部12連接。這樣,將彈性連接部13設置為U型結構,便可以充分利用該彈性連接部13的彈性來防止該密封結構損壞。
為了便于密封環(huán)本體10的安裝,密封環(huán)本體10包括多個首尾依次相接的弧形段。
具體地,如圖1所示,密封環(huán)本體10包括第一半環(huán)體14和第二半環(huán)體15,第一半環(huán)體14和第二半環(huán)體15相對接;第一法蘭部11包括相對接的第一半法蘭和第二半法蘭,第二法蘭部12包括相對接的第三半法蘭和第四半法蘭,第一半法蘭和第三半法蘭均設置在第一半環(huán)體14上,第二半法蘭和第四半法蘭均設置在第二半環(huán)體15上。
可見,第一法蘭部11和第二法蘭部12均被分割成兩個半法蘭,這樣,各法蘭部的兩個部分分別設置在相應的半環(huán)體上,這樣,將兩個半環(huán)體拼接后,各法蘭部也實現拼接,進而實現該密封環(huán)本體10的組裝。
為了實現兩個半環(huán)體的連接,第一半環(huán)體14的端部與第二半環(huán)體15的端部通過緊固螺栓20連接。
由于直接將緊固螺栓20插設在第一半環(huán)體14和第二半環(huán)體15的環(huán)體端部的難度較大,于是,第一半環(huán)體14的端部設置有第一緊固塊141,第二半環(huán)體15上設置有第二緊固塊151,緊固螺栓20穿設在第一緊固塊141和第二緊固塊151上。
為了保證第一半環(huán)體14與第二半環(huán)體15之間的定位效果,第一半環(huán)體14的端部設置有定位凹槽142,第二半環(huán)體15的端部設置有定位凸起152,定位凸起152插設在定位凹槽142內。
具體地,如圖3和圖4所示,定位凹槽142包括第一直線槽、第二直線槽及連接第一直線槽和第二直線槽的U形槽,第一直線槽設置在第一法蘭部11上,第二直線槽設置在第二法蘭部12上,U形槽設置在彈性連接部13上;定位凸起152的形狀與定位凹槽142的形狀相配合。
本實施例中的U形槽的設計是為了配合彈性連接部13的結構,當彈性連接部13為其他結構時,該U形槽也可以變換成其他的形狀。
本實施例還提供了一種汽輪機,包括低壓缸、軸封體及連接低壓缸和軸封體的密封結構,密封結構為上述的密封結構。
本實施例中的汽輪機,是在對設備不做大的改動的情況下,對汽輪機的連接低壓缸和軸封體之間的密封結構進行改造,采用分體式膨脹環(huán)密封,對其密封結構進行改造,提高機組的真空度。
本實施例采用兩半式的U型膨脹環(huán),對低壓缸和軸封體之間進行密封,可使機組的真空嚴密性降至130Pa/min,軸封體密封處大氣漏量小于2.0×10-9mbar.l/s(毫巴升每秒)。
在不對汽輪機的低壓缸和軸封體做大的改動的情況下,且在保障機組安全穩(wěn)定運行的前提下,采用分體式U型膨脹環(huán)替代汽輪機的低壓缸與軸封體之間的橡膠“O”型圈進行密封。
本實施中的密封結構實施后,在保障汽輪機安全穩(wěn)定運行的同時,提高了汽輪機組的真空嚴密性,提高了機組真空,滿足了機組夏季滿負荷運行的條件,降低了發(fā)電煤耗,降低了空冷風機的耗電率,符合國家節(jié)能減排政策。
同時,該技術可在同類機組進行推廣,解決了同類機組設計上的缺陷,具有良好的經濟效益和社會效益。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領域的技術人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。