汽轮机隔板讲解
隔板 装置
汽封结构
曲径式汽封分为梳齿形、 J形和枞树形 梳齿形汽封：高低齿梳齿 形汽封，在汽封环上直接 车出或镶嵌上汽封齿，汽 封齿高低相间 汽轮机主轴上车有环形凸 环的汽封套。汽封高齿对 着凹槽，低齿接近凸环顶 部，这样便构成了有许多 狭缝的多次曲折通道，对 漏气形成很大的阻力
汽封环装置在相应部 件的汽封槽中，并用 带状弹簧片压向中心。 弹簧片用螺钉固定， 为使弹簧片能自由变 形，螺钉头部与弹簧 片间留有足够的间隙， 允许弹簧移动。 大功பைடு நூலகம்汽轮机轴封较 长，通往沿轴向分成 若干段，相邻两端之 间有一环形腔室，装 置引出或导入蒸汽的 管道
焊接隔板：先将已成 型的喷管叶片焊接在 内、外围带之间，组 成喷管弧，然后再焊 上隔板外缘和隔板体。 优缺点：具有较高的 强度和刚度、较好的 汽密性，加工较方便， 喷管宽度与隔板体厚 度相同，就会使喷管 损失增加，效率降低
反动级隔板：反动式汽轮 机采用鼓式转子，动叶片 直装在转鼓上。与冲动式 汽轮机相比，其隔板内径 增加了，没有了隔板体这 部分，称为静叶环。 静叶片由带有整体围带和 叶根的型钢加工而成，将 叶根和围带沿周围焊接在 一起，构成静叶环。隔板 在水平中分面处分成上下 两半，分别嵌入静叶持环 的凹槽中
J形汽封：厚度为0．2～ 0．5mm的不锈钢或镍铬 合金薄片制成，用不锈钢 丝嵌压在转子或汽封环的 凹槽中 优点：结构简单、紧凑；汽 封片薄而且软，即使动静 部分发生摩擦，产生的热 量不多，安全性比较好。 缺点：每一片汽封片能承受 的压差较小，需要的片数 较多；汽封片容易损坏， 拆装不便
布莱登活动汽封：取消了 传统汽封后背弧的弹簧压 片，在汽封块端部加装了 弹簧。汽轮机正常工作时， 经过汽封进汽侧槽道进入 后背弧汽室的蒸汽将汽封 压向转子，使两者间保持 较小的径向间隙运行，减 小了漏气损失 优点：在机组启、停及转 子振动过大跳闸时，汽封 背弧后蒸汽压力较低，在 端部弹簧的作用下，汽封 张开，避免汽封与转子的 摩擦； 这种汽封采用非 金属、高分子材料，具有 耐磨、耐高温、耐腐蚀、 运行中不会磨伤轴面，不 引起轴面发热
隔板找中心
隔板找中心2014年停机大修，是我参加工作近三年来经历的第二次汽轮机本体大修，其实在上次本体大修的时候，我就想好好整理一下隔板找中的原理。
由于理解层次有限，总感觉还缺点什么。
经历过本次大修，综合上次大修的体会，我想我终于可以理解隔板找中心的原理了。
汽轮机隔板属于静子的一部分，隔板上固定着静叶片。
找中心的目的，是为了使汽轮机的静止部件与转子部件基本保持同心，并且修正通流间隙，减少汽封间隙（主要是隔板汽封和叶顶汽封）的调整量。
找中心的方法，主要有假轴法、拉钢丝法、激光准直仪法等，原理基本相同，我们厂使用的是拉钢丝法。
用拉钢丝法找正隔板中心的最大优点是方法简便、工具简单，找正前只要将细钢丝穿过隔板和汽缸前、后油挡洼窝就行了。
拉钢丝的主要目的，其实是为了修正汽缸（隔板随汽缸变化）的变形量。
因为我们在调整中心的时候，是在半实缺的状态下调整。
而工作状态下，由于全实缸扣下后，整体会变化，高中压缸下沉，低压缸抬高（低压缸重量影响不大，紧螺栓后，下缸会抬高）。
这样，半实缸调整的中心就与全实缸中心不一致，拉钢丝的目的也正是修正这一变化。
由于进行半实缸隔板找中的时候，内外缸精确调整均要以真转子吊入进行反复的调整和找正，而转子的重量很重，频繁吊装对起重设备的依赖性强，增加了起重的工作量，也降低了工作效率。
为了减轻起重设备的工作，提高工作效率，我们将钢丝作为假想轴来调整隔板中心。
用拉钢丝法找正还必须注意钢丝挠度造成的误差。
拉钢丝时，钢丝前后端以前后油挡洼窝中心为准，油挡洼窝的数据在没有吊开转子时都有测量（洼窝中心要求值为0mm,允许偏差±0.02mm），这样是为了钢丝在前后油挡洼窝中的位置符合转子在前后油挡洼窝的找正记录。
我们选用的钢丝直径不超过0.5mm，固定钢丝用的支架应能方便精确地调整钢丝的位置。
钢丝支架上应配有钢丝拉紧装置和测量钢丝拉力的滑轮、重锤。
将内缸和隔板（此时隔板的叶顶和隔板汽封块均已拆除）吊入外缸，拉好钢丝后，就可以正式测量了。
11-3 汽轮机本体—隔板套汽封
1、高中压缸的静叶环和静叶持环
高中压缸静叶片由方钢加工而成，具有偏臵的根部 和整体围带，各叶根和围带在沿静叶片组的外圆和 内圆焊接在一起，构成相似隔板形状的静叶环，有 人称为叶片隔板。这种隔板形状的静叶环，在水平 中分面处对分成两半，当其上下两半部分嵌入静叶 持环的直槽后，在直槽侧面的凹槽中打入一系列短 的Ｌ形锁紧片，使之固定。各上半部分再用制动螺 钉固定在上静叶持环中，此螺钉位于水平中分面的 左侧（当向发电机看时）。
作用
1-隔板体 2-叶轮 3-汽封环 用来阻碍蒸汽绕过喷嘴而造成 的能量损失，并使叶轮的轴向 推力增大，汽封环装在隔板内 圆的汽封槽中。
（a）高压级组静叶环汽封 （b）中压级组静叶环汽封 汽封环由８个汽封块组成，汽封的 固定方法与围带汽封相同，转子上 有高低汽封凸肩，与汽封齿共同组 成汽封间隙。
三、通流部分汽封
结构特点
习题15
隔 板 套 结 构
1—上隔板套；2—下隔板套；3—连接螺栓；4—上汽缸；5—下汽缸；6—悬挂销；7—垫片；8—平键；9—定位销；10—顶开螺钉
隔板套
隔板套
隔板套
隔板套
隔 板
二、静叶环和静叶持环
反动式汽轮机没有叶轮和隔板，动叶片直接嵌装在转子的外缘上，静 叶环装在汽缸内壁或静叶持环上。
设臵汽封的目的
汽封的分类 根据安装部位 根据定位方式 根据结构形式
习题16
按安装部位 轴端汽封 隔板汽封 通流部分汽封
一、轴端汽封
由于汽轮机主轴必须从汽缸内穿出，因此主轴与 汽缸之间必须留有一定的径向间隙，且汽缸内蒸汽 压力与外界大气压力不等，就必然会使汽轮机内的 高压蒸汽通过间隙向外漏出，造成工质损失，恶化 运行环境，并且加热轴颈或冲进轴承使润滑油质恶 化；或者使外界空气漏入低压端破坏真空，从而增 大抽气器的负荷，降低机组效率。 为了提高汽轮机的效率，应尽量防止或减少这种 漏汽（气）现象。为此，在转子穿过汽缸两端处都 装有汽封，这种汽封称轴端汽封，简称轴封。高压 轴封是用来防止蒸汽漏出汽缸，而低压轴封是用来 防止空气漏入汽缸。
汽轮机轴承及隔板结构
汽轮机轴承及隔板结构径向支持轴承的作用：支持转子的质量及由于转子质量不平衡引起的离心力，并确定转子的径向位置，使其中心与汽缸中心保持一致。
径向支持轴承也称主轴承。
主轴承形式——按轴承的支撑方式可分固定式和自位式两种。
汽轮机按轴瓦形式可分：1、圆筒形轴承；2、椭圆形轴承；3、三油楔轴承；4、可倾瓦轴承等；袋式轴承。
释义：1）按载重量分有轻载轴承和高速中载轴承。
2)按轴承座支持方式分为固定式轴承（也叫圆柱形）、自位式轴承（球形轴承）、和半自位式轴承（半球形）。
3）按油锲分为圆筒形、椭圆形、多油锲和可倾瓦等型式。
结构特点——由轴承座、轴承盖、上下两半轴瓦等组成。
轴瓦是直接支撑轴颈的，其内表面浇有一薄层耐磨合金，也称乌金。
上下两半瓦用调整垫铁支持，每块垫铁上都有垫片，可以调整轴瓦的径向位置，从而保证机组中心的正确。
1、圆轴承：常用的的圆轴承在下瓦中分面附近位置处有进油口，轴颈旋转时只能形成一个油楔。
这种轴承可能发生失稳现象。
释义——圆筒形轴承的特点：他内孔的乌金面理论上是圆柱形，其结构简单，耗油量少，在高速轻载工作条件下油膜刚度差，易发生震动。
常用于中小型汽轮机，压缩机。
2、椭圆轴承：其垂直方向的长径略大于水平方向的短径。
在其下瓦中分面附近位置处有进油口，轴颈旋转时只能形成一个油楔。
这种轴承也可能发生失稳现象。
释义——椭圆形轴承的特点：其顶部间隙为轴颈的1/1000，两侧间隙各为顶部间隙的2倍，油锲收缩的更剧烈，有利于形成液态摩擦及增大承载能力。
由于椭圆轴承的上部间隙小，除下部主油锲外，在上部形成一个附加的副油锲。
在副油锲的作用下，油膜的厚度变小了，轴承的工作稳定性得到改善。
加大侧面间隙，油量增加，加强了对轴颈的冷却作用这是优点。
缺点是通圆筒形相比，轴承加工较复杂，同时因为顶部间隙小，对油中的杂质更为敏感。
3、三油楔圆轴承：在其下瓦偏垂直位置两侧都有进油口，在上瓦还有一个进油口，轴颈旋转时能形成三个油楔。
《汽轮机》课件三、隔板、轴承等
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5.推力轴承：
（1）密切尔式推力轴承的工作原理
当转子的轴向推力经过油层传给 瓦片时，其油压合力Q并不作用 在瓦片的支承点O上，而是偏在 进油口的一侧，如图中（a）所 示。因此合力Q便与瓦片支点的 支反力R形成一个力偶，使瓦块 略微偏转形成油楔，随着瓦块的 偏转，油压合力Q逐渐向出油口 一侧偏移，当Q与R作用在一条 直线上时，油楔中的压力便与轴 向推力保持平衡状态，如图中 （b）所示，在推力盘与瓦片之 间建立了液体摩擦。
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油膜振荡的防止和消除基本方法：提高转子的第一阶临界转速和 失稳转速。
具体措施： （1）增加轴承比压；比压，就是轴承载荷与轴承垂直投影面积 （轴承长度X直径）之比。比压越大，轴颈浮的越低，相对偏心 率越大，轴承稳定性越好 （2）增大轴瓦工作弧段的椭圆度； （3）在下瓦适当位置开泄油槽，降低油楔压力； （4）提高润滑油的温度； （5）减小轴瓦顶部间隙，增大上瓦乌金宽度； （6）采用稳定性好的轴瓦。
2.汽封的分类 汽封按其安装位置的不同，分为通流部分汽封、隔板(或静叶环)汽封、轴端汽封。
1）轴封 转子穿过汽缸两端处的汽封，简称轴封。 高压轴封的作用是防止蒸汽漏出汽缸，造成工质损失，恶化运行环境，导致轴颈受热
或冲进轴承使润滑油质劣化； 低压轴封的作用是防止空气漏入汽缸，破坏凝汽器的正常工作，影响凝汽器真空。
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汽轮机喷嘴、隔板和隔板套检修
汽轮机喷嘴、隔板和隔板套检修1. 结构概述本机组共有1个调节级和30个压力级组成。
调节级喷嘴有四段组成，分别对应一个高压调节汽门，每段喷嘴的内环弧段直接铣制成型，外环和隔叶件采用焊接方式与内环相接，然后装于喷嘴室上，靠定位销固定，两端有密封键密封。
喷嘴材料为1Cr11MoV。
喷嘴的流道设计采用先进的子午面收缩静叶栅理论。
高压第2—9级隔板全部为分流叶栅结构，中压第10—12级、第17—19级隔板由于叶片为直叶片，采用传统的叶片先于围带组焊，再于隔板的外环、板体焊接的结构。
中压第13—16级隔板和低压第20—23、26—29级由于叶片为弯扭型式，采用菱形头自带围带的焊接结构，这种叶片均为数控机床加工，能保证复杂的型线要求。
低压第24、25、30、31级的叶片由于叶片本身较大，且所处区域的压差较小，故采用叶片与隔板体、外环直接焊接的结构。
本机组30个隔板的导叶片型线全部采用了气动性能良好的、高效的后加载“鱼头”叶型。
导叶片的材料高温区为1Cr11MoV，中低温区为1Cr13。
隔板体材料高温区为ZG20CrMoV，中低温区为ZG230-450或Q235-A•F。
隔板两侧上下半各有一个搭子，下半的搭子搭于汽缸或隔板套内，通过搭子下的调整垫片来配准与转子的中心位置，上半的搭子的作用是在吊起汽缸或隔板套时，通过安装于汽缸或隔板套两边的压板不使上半隔板掉下（低压末级和次末级隔板通过中分面螺栓把紧，无上半搭子）。
隔板上下半中分面处有横向及轴向的两个定位键，安装时只要调整好下半隔板的位置，上半隔板也就相应的定位了，轴向定位键在定位的同时也兼有密封的作用。
2. 材料备品名称图号规格材质数量用途平键G18.101.008 15CrMoA 10 用于20～24、26～30级平键G18.101.009 15CrMoA 2 用于25、31级圆柱头螺钉GB65-85 M10×25 12 低压隔板螺钉GB68-85 M6×12 20 低压隔板止动垫片136.101.005 12 用于21～23、27～29级螺钉GB70-85 M10×30 32 低压隔板垫片G18.101.010 15CrMoA 16 低压隔板螺钉GB68-85 M4×18 64 低压隔板垫片G18.101.011 15CrMoA 16 低压隔板销GB119-86 A8×25 16 低压隔板垫片G18.101.013 15CrMoA 16 低压隔板销GB119-86 A12×55 8 低压隔板内六角螺钉GB70-85 M16×70 48 低压隔板去湿环G18.101.401 ZG230-450 2 低压隔板圆柱销GB120-86 φ10×40 1 低压隔板螺栓GB5782-86 M12×80 4 低压隔板定位螺栓G18.101.017 M30×175 45 2 低压隔板垫圈GB854-88 30 4 低压隔板螺母GB6175-86 M30 4 低压隔板螺栓G18.101.018 M30 45 2 低压隔板止动垫片00.100.017 8 用于24、25、30、31级垫片60 00.102.041 68 用于2～7、9～19级垫片50 00.102.039 4 用于第8级止动垫片136.101.005 15CrMoA 36 高中压隔板螺钉GB68-85 M6×12 38 高中压隔板螺钉GB68-85 M4×12 144 高中压隔板键80 G18.100.003 15CrMoA 1 用于第2级键70 G18.100.004 15CrMoA 1 用于第3级键60 G18.100.005 15CrMoA 16 用于4～8、9～19级内六角螺钉GB70-85 M10×30 18 高中压隔板止动垫片139.100.001 15CrMoA 2 第2级隔板螺钉B20.26.98 M24×100 8 1～4号隔板套螺栓GB5782-86 M16×60 10 1～4号隔板套定位螺栓74.036.003 25Cr2MoVA 6 1、3、4号隔板套穿孔罩螺母00.011.026 M30 14 1、3、4号隔板套单耳止退垫圈74.036.004 1Cr13 14 1、3、4号隔板套特制双头螺栓74.036.007 M30×100 35 8 1、3、4号隔板套定位螺栓74.036.001 25Cr2MoVA 4 2号隔板套穿孔罩螺母00.011.006 M36 14 2号隔板套单耳止退垫圈74.036.002 1Cr13 14 2号隔板套特制双头螺栓00.011.350 M36×100 10 2号隔板套螺钉GB65-85 M16×30 24 1号隔板套制动垫片00.102.022 24 1号隔板套垫片45 00.102.038 2 1号隔板套螺钉GB68-85 M4×12 16 1～4号隔板套垫片55 00.102.040 6 2、3、4号隔板套密封圆柱销123.096.013 25Cr2MoVA喷嘴组特制密封圆柱销123.096.012 25Cr2MoVA喷嘴组密封键123.096.011 1Cr11MoA 喷嘴组3. 工艺方法、质量标准及注意事项3.1工艺方法3.1.1.解体：3.1.1.1 高中压部分：拆掉结合面螺栓、螺母、其中高压静叶持环结合面螺栓需加热松出。
火电厂集控运行专业《隔板》
2〕反动级隔板〔静叶环〕
2、隔板套〔静叶持环〕
反动级：叶持环
冲动级：隔板套
隔板固定在隔板套〔或静叶持环〕上
隔板套再装到汽缸上
分成上、下两局部
上、下两半通过法兰螺栓连接
3、隔板及隔板套的支承和定位
教师主讲，学生参与
技能训练
认识汽轮机喷嘴组、隔板〔静叶环〕与隔板套〔静叶持环〕
学生练习
30
点评与小结
总结
教师主讲、学生参与
5
学习资源
1精品课程网络资源：“电厂汽轮机设备及运行〞省级精品网站
2教材：汽轮机设备及运行，电力出版社，杨巧云主编
参考资料
1参考教材：电厂汽轮机学习知道，电力出版社，孙为民 杨巧云主编
课后作业
1-27
课后记载
3素质目标
1〕培养团队意识与协作精神。
2〕培养刻苦钻研业务，爱岗、敬业的精神。
3〕培养平安和责任意识。
教学重点
喷嘴组、隔板〔静叶环〕与隔板套〔静叶持环〕的结构类型及支承定位方法
教学难点
及处理
难点：喷嘴组、隔板〔静叶环〕与隔板套〔静叶持环〕的支承定位方法
处理：运用汽轮机结构模型以及喷嘴组、隔板〔静叶环〕与隔板套〔静叶持环〕结构图片讲解
单元名称
隔板
授课次序
教学地点
教室、汽轮机综合实训室
教学时间
/课时
2
教学目标
1〕了解喷嘴组、隔板〔静叶环〕与隔板套〔静叶持环〕的作用。
2〕掌握喷嘴组、隔板〔静叶环〕与隔板套〔静叶持环〕的结构类型及支承定位方法。
1〕能说明喷嘴组、隔板〔静叶环〕与隔板套〔静叶持环〕的结构类型。
2〕能说明喷嘴组、隔板〔静叶环〕与隔板套〔静叶持环〕的支承定位方法。
隔板及静叶持环2
铸铁隔板工艺复杂，消耗材料多，经济上不 合算。
精密浇铸静叶（包括铣制静叶）由于厚度大， 在铸入时吸收热量太多，以至与熔化的铁水 接触表面处的温度不十分高，达不到“扩散 连接”所需要的温度，因而静叶与隔板之间 的连接不牢固。
由于工作温度不同，隔板分为焊接隔板和铸铁隔板。 在工作时，隔板承受两边的蒸汽压力差的作用，因此回产生一定应力和
挠度。因此必需对隔板的应力和挠度进行计算。
由于隔板是一个外圆支持、直径自由并具有内孔的半圆板，其形状复杂， 受力复杂。难以用理论分析法计算其应力和挠度，一般都是用近似法进 行计算。常用的有M—V法和瓦尔（Wahl）法，这里介绍M—W法。 Wahl法把隔板当作一个整快半圆环（不考虑静叶的存在），在其上作用 着均匀载荷、周边支持、中分面直径自由的曲梁，并且认为隔板受力后 径向截面不变形。
2) 有足够的强度和刚性 隔板承受着透平一个级 的压差，在高压部分此压差有时是相当大的，因此 必须保证有足够的强度；隔板与叶轮之间的间隙一 般不大，为了防止隔板在受力后产生过大的挠度而 造成动静部分相碰，还必须保证具有足够的强度。
3) 与转子同心 隔板不仅应保证安装时能 与转子很好对中，并且应保证在透平运行时 （受热膨胀后）能与转子的对中不变或很少 变动。
初参数很高的透平高压级隔板，由于级的压 差很大，隔板必须做得很厚；
由于喷嘴高度很小，如果仍旧沿着整个隔板 厚度做出喷嘴，那么喷嘴的相对高度l/b将 会变得很小，端部损失将大大增加，使喷嘴 效率降低。
带有窄喷嘴的焊接式隔板
1—隔板外环；2—外围带； 3—导叶片；4—内围带； 5—隔板体； 6—径向汽封安装环； 7—汽封槽； 8—加强筋
汽轮机隔板装配焊接
1汽轮机隔板的分类汽轮机的隔板用以固定导叶，不同级别的隔板沿圆周固定着数量不同的导叶，并把汽缸分成若干个汽室，使蒸汽的压力、温度逐渐下降，其热能在导叶组成的汽道中被转变成动能。
工作时，隔板承受前后蒸汽压差产生的均布载荷。
隔板作为汽轮机的重要部件之一，它支撑在汽缸或隔板套内，汽轮机各级之间用隔板分开，并把汽缸分成若干个气室，主要起到蒸汽的导流作用。
隔板两侧蒸汽的压力差产生了力图使隔板偏倾的巨大力量，此压力差等于在喷管中所产生的压力降，当作用在隔板上的力达到相当大时就会引起隔板的挠曲，为了保证安全，隔板必须具有较高的强度和刚度，隔板是汽轮机同流部分的静子部件，其制造精度直接影响着整个机组的效率。
根据隔板所处的蒸汽温度区，选用了不同的材料和结构。
为了便于装拆，隔板都制成水平对开的两半。
尽管各种机组的隔板结构不尽一致，但其基本结构有两种，焊接隔板和铸造式隔板。
汽轮机高温高压区因隔板级前与级后的压差很大，要求隔板具有高的强度和刚度，因此都采用焊接隔板；而低压部分采用铸造式隔板。
随着制造要求的不断提高和制造工艺技术的发展，铸造式隔板已经逐渐被焊接隔板取代，并有全部采用焊接隔板的趋势。
隔板采用焊接式结构，焊缝的作用是把叶片连接在一起成为一个整体，从而达到消除震动和减少蒸汽泄漏洞目的。
由于隔板制造精度对汽轮机效率影响大，所以对焊接性能和制造精度要求高。
焊接隔板是技术要求高，批量大、制造工艺复杂的重要部件，在汽轮机生产中占有很大比重。
因此隔板焊接一直是汽轮机制造中的关键部件。
直接影响着汽轮机的生产周期和产品质量。
国内外汽轮机厂都对隔板作为突破口进行技术改造，体现在焊接方法由手工焊、埋弧焊、气体保护焊直到电子束焊的改变，使焊接方法逐步先进，产品质量稳步提高，劳动条件得到改善，成本大幅度降低，生产率显著提高。
目前以激光切割围带代替冲孔、机械手焊接叶栅、电子束焊接隔板主焊缝的柔性系统为最先进的隔板焊接工艺。
根据结构型式焊接隔板可分为围带式隔板、自带冠式隔板和低压环式隔板。
11-3 汽轮机本体—隔板套汽封(借鉴材料)
1—上隔板套；2—下隔板套；3—连接螺栓；4—上汽缸；5—下汽缸；6—悬挂销；7—垫片；8—平键；9—定位销；10—顶开螺钉
隔板套
高级教育
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隔高板级教套育
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隔高板级教套育
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隔板套 隔板
高级教育
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二、静叶环和静叶持环
反动式汽轮机没有叶轮和隔板，动叶片直接嵌装在转子的外缘上，静 叶环装在汽缸内壁或静叶持环上。
➢冲动式汽轮机的蒸汽只在喷嘴内膨胀做功，故设有隔板和隔板套，隔板装 在隔板套内，隔板上装有喷嘴。
➢反动式汽轮机的蒸汽不仅在静叶片内膨胀做功，同时在动叶片中也膨胀做 功。静叶片直接组装在汽缸上。
➢由于大功率汽轮机结构上的限制，因此高压缸多采用内、外缸和平衡鼓式 结构。而庞大的低压缸大多是采用低压外缸、1号低压内缸、2号低压内缸 和静叶环的四层结构，如日本三菱公司生产的TC2F．33．5型汽轮机就 是这样的结构。
后４级的静叶环支承在另１个静叶持环中，而此静叶持环固定在中压外缸中。
高级教育
14
2、低压缸静叶环和静叶持环结特点低压缸的静叶环，其结构形式基本上 与高中压缸的静叶环相似。
低压缸是对分式 布置，该缸有２ 个静叶持环，中 压缸端的前２级 静叶环支承在１ 个静叶持环中， 而该静叶持环固 定在低压１号内 缸上。在发电机 端的前４级静叶 环支承在另１个 静叶持环中，该 持环也固定在低 压１号内缸上。
第四节 汽轮机隔板、隔板套
和静叶环、静叶持环
为了适应结构上的需要，冲动式汽轮机在汽缸上装有支承隔板的隔板套，而 反动式汽轮机在汽缸上装的是支承静叶环的静叶持环。
➢隔板将汽缸内的空间分成许多个小空间，每一个小空间都是一个独立的做 功体，人们将每一个独立的做功体都叫做一级。根据机组蒸汽参数的不 同，其隔板的结构也不尽相同。
隔板及静叶持环2
3) 与转子同心 隔板不仅应保证安装时能 与转子很好对中，并且应保证在透平运行时 （受热膨胀后）能与转子的对中不变或很少 变动。
铸钢隔板因为钢水浇铸温度高，常会烧坏静 叶，且流动性差，冷却后收缩率又大，工艺 上相当困难，故很少采用。
铸铁隔板工艺复杂，消耗材料多，经济上不 合算。
精密浇铸静叶（包括铣制静叶）由于厚度大， 在铸入时吸收热量太多，以至与熔化的铁水 接触表面处的温度不十分高，达不到“扩散 连接”所需要的温度，因而静叶与隔板之间 的连接不牢固。
由于工作温度不同，隔板分为焊接隔板和铸铁隔板。 在工作时，隔板承受两边的蒸汽压力差的作用，因此回产生一定应力和
挠度。因此必需对隔板的应力和挠度进行计算。
由于隔板是一个外圆支持、直径自由并具有内孔的半圆板，其形状复杂， 受力复杂。难以用理论分析法计算其应力和挠度，一般都是用近似法进 行计算。常用的有M—V法和瓦尔（Wahl）法，这里介绍M—W法。 Wahl法把隔板当作一个整快半圆环（不考虑静叶的存在），在其上作用 着均匀载荷、周边支持、中分面直径自由的曲梁，并且认为隔板受力后 径向截面不变形。
初参数很高的透平高压级隔板，由于级的压 差很大，隔板必须做得很厚；
由于喷嘴高度很小，如果仍旧沿着整个隔板 厚度做出喷嘴，那么喷嘴的相对高度l/b将 会变得很小，端部损失将大大增加，使喷嘴 效率降低。
带有窄喷嘴的焊接式隔板
1—隔板外环；2—外围带； 3—导叶片；4—内围带； 5—隔板体； 6—径向汽封安装环； 7—汽封槽； 8—加强筋
汽轮机原理-8-5气缸、隔板的结构和强度
（二）汽缸的支承
猫爪一般装在前轴承座（及双缸汽轮机中间轴承座） 的水平接合面上，是由下汽缸或上汽缸端部突出的猫爪、 特制的销子和螺栓等组成。猫爪起着横销的作用，又对汽 缸起支承作用。猫爪横销的作用是保证汽缸在横向的定向 自由膨胀。同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩，推动轴承 座向前或向后移动，以保持转子与汽缸的轴向相对位置。
汽轮机原理 Principle of Steam Turbine
主讲老师：密腾阁 适用专业：能源与动力工程专业
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第六节 汽缸、隔板的结构与强度
一、汽缸与隔板结构
（一）汽缸结构形式 1.蒸汽室的布置特点 2.高中压缸的结构特点
3.调节阀的布置 4.排气缸结构
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（三）汽缸热膨胀及滑销系统
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二、汽缸强度计算
应力分布（数值计算方法）+边界条件 薄壳理论
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三、螺栓强度计算
使上下汽缸撑开的蒸汽作用力F为：
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四、法兰强度计算
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五、隔板强度计算——经验方法
（1）隔板的最大应力 （2）隔板的最大挠度
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汽轮机本体—隔板套汽封 ppt课件
1、高中压缸的静叶环和静叶持环
高中压缸静叶片由方钢加工而成，具有偏置的根部
和整体围带，各叶根和围带在沿静叶片组的外圆和
结
内圆焊接在一起，构成相似隔板形状的静叶环，有
构 特 点
人称为叶片隔板。这种隔板形状的静叶环，在水平 中分面处对分成两半，当其上下两半部分嵌入静叶 持环的直槽后，在直槽侧面的凹槽中打入一系列短 的Ｌ形锁紧片，使之固定。各上半部分再用制动螺
7
1—上隔板套；2—下隔板套；3—连接螺栓；4—上汽缸；5—下汽缸；6—悬挂销；7—垫片；8—平键；9—定位销；10—顶开螺钉
隔板套
PPT课件
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隔P板PT课套件
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隔P板PT课套件课件
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二、静叶环和静叶持环
反动式汽轮机没有叶轮和隔板，动叶片直接嵌装在转子的外缘上，静 叶环装在汽缸内壁或静叶持环上。
汽封的分类 根据安装部位 根据定位方式 根据结构形式
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习题16
16
按安装部位
轴端汽封
隔板汽封
通流部分汽封
一、轴端汽封
作用
由于汽轮机主轴必须从汽缸内穿出，因此主轴与 汽缸之间必须留有一定的径向间隙，且汽缸内蒸汽 压力与外界大气压力不等，就必然会使汽轮机内的 高压蒸汽通过间隙向外漏出，造成工质损失，恶化 运行环境，并且加热轴颈或冲进轴承使润滑油质恶 化；或者使外界空气漏入低压端破坏真空，从而增 大抽气器的负荷，降低机组效率。
后４级的静叶环支承在另１个静叶持环中，而此静叶持环固定在中压外缸中。
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2、低压缸静叶环和静叶持环
结构特点
低压缸的静叶环，其结构形式基本上 与高中压缸的静叶环相似。
低压缸是对分式 布置，该缸有２ 个静叶持环，中 压缸端的前２级 静叶环支承在１ 个静叶持环中， 而该静叶持环固 定在低压１号内 缸上。在发电机 端的前４级静叶 环支承在另１个 静叶持环中，该 持环也固定在低 压１号内缸上。
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或隔板套的水平中分面上，因此在任何情况下隔板与汽 缸或隔板套的对中都不发生变化，如图a所示。
隔板普遍采用悬挂销水平中分面支承，以使隔板在 工作时和汽缸、隔板套中心始终保持一致。隔板垂直中 心下底部设有定位键，对隔板进行周向定位，防止隔板 受反力矩作用而旋转。此外隔板和动叶顶部之间设有径 向汽封，以减少漏汽量，提高机组的运行灵活性、可靠 性和经济性。
隔板的中分面和与汽缸的配合面以及隔板与隔板套 的配合面等处要有良好的汽密性，阻止级间漏汽；隔板 装汽封圈的槽与隔板汽封圈的配合面也应具有足够的密 封性。 （4）与转子同心。
隔板不仅应保证在安装时能与转子很好对中，并且 应保证在运行时受热膨胀后能与转子的对中不变或很少 变动。 （5）工作于高温区的隔板，其材料应有足够的耐高温性 能；工作于湿蒸汽区的隔板，则应有良好的抗水蚀性能。
七、隔板图↓
八、隔板制造要求
隔板制造过程中，关键的问题是静叶片与板体及外环的 联接，其技术要求都是针对这个问题而提出的，具体要 求如下： （1）静叶片与板体、外环的联接要有足够的强度。 （2）隔板汽道要有正确的截面形状和面积。 （3）汽道出汽侧的节圆应与隔板中心同心。 （4）所有静叶片的进出汽边应在同一平面上。 （5）汽道壁面的形状和光洁度应符合技术要求。 （6）加工后，要求隔板内、外圆同心，中分面应有足够的
隔板简图
1-喷嘴静叶 2、3-喷嘴静叶的内、外围带 4-隔板外缘 5-隔板体 6-焊接处
六、隔板的支承和定位
隔板可直接安装在汽缸中或安装在隔板套中，隔板 套再安装在汽缸中。隔板在汽缸或隔板套中的支承，可 归结为非中分面支承和中分面支承两种。
隔板支承型式
图表示隔板在汽缸或隔板套中的支承型式。图b为非 中分面支承，下半隔板通过接近中分面的两个支承销支 承在下半隔板套上。支承销下设有垫块。工作时，上半 隔板支承于下半隔板上，起吊隔板套时，借助隔板套中 分面附近的压块，将上隔板一并吊起。下半隔板底部中 间设有周向定位键以防止转动。采用这种悬挂销和定位 键的支承定位方法，由于支撑面接近中分面，隔板受热 后其中心变化很小，因而普遍用于高温区域的隔板上。
汽轮机隔板
第二组
一、隔板的作用
1、作用：用来固定 静叶片，并形成汽轮 机各级的分隔间壁。 2、组成：主要由隔 板体、静叶片和隔板 外缘。 3、安装：可以借助 隔板外缘安装在汽 缸内壁的隔板槽中， 也可以借助隔板套安装在汽缸上。
图1-1 型
反动级隔板（通常称为静叶环）。
对冷凝机组而言，最后几级隔板因为在湿蒸汽区域 工作，一般要考虑除湿结构：外环进汽侧有疏水槽，出 汽侧有去湿环，以减少对动叶片的水蚀。
在保证高的效率和经济性的同时，应使结构、工艺 简单，加工工时少。
五、汽轮机隔板的结构介绍
隔板通常在水平中分面处对半分 开，由外环（1）、静叶片（2）、板 体（3）和隔板汽封圈（4）等组成， 如图所示。板体中分面上装有密封键 （5），它的主要作用是在隔板装配时 保证上、下两半隔板的吻合，减少水 平中分面处的漏汽。
异常感谢
三、隔板的工作条件和设计要求
隔板用来固定静叶片（喷嘴）和阻止级间漏汽，它 将汽轮机内部分隔成若干个压力段，使蒸汽通过静叶栅 将势能转变为动能，并使汽流按规定的方向流入动叶。 隔板可直接固定在汽缸内壁的隔板槽中或固定在隔板套 中（见图1-1）。
四、隔板要求
隔板在工作时承受由压差产生的载荷。根据通流部 分的不同位置，工作于高压部分的隔板承受着高温、高 压蒸汽的作用，工作于低压部分的隔板承受着湿蒸汽的 作用。为了保证隔板在工作时有良好的经济性和可靠性， 设计时必须满足下列要求：
（1）静叶片应该具有准确的出汽方向和良好的气动性 能及强度。
（2）隔板应具有足够的强度和刚度。
隔板承受着透平一个级的压差，在高压部分此压差 有时是相当大的，因此必须保证有足够的强度；隔板与 叶轮之间的间隙一般不大，为了防止隔板受力后产生过 大的挠度而造成汽轮机内部动、静部分碰磨，还必须保 证具有足够的刚度。 （3）汽密性好。
光洁度，以保证良好的汽密性。隔板外环出汽侧平面应与静叶出汽 边平面平行，并达到所要求的精度和光洁度，以保证与汽缸（或隔 板套）的严密结合。
1、通常做成水平中分形式，即分为上、下隔板；
2、在其内圆孔处开有隔板汽封的安装槽，在隔板外缘 有固定径向汽封的伸出端；
3、为保证水平结合面的密封和刚度，设有平键（隔板 体和隔板外缘都有）和定位销。