汽轮机汽封
浅谈汽轮机的汽封形式和特性
浅谈汽轮机的汽封形式和特性汽轮机的传统汽封进行了改造和革新设计。
汽轮机汽封的特性和密封的效果各有不同,优缺点也不尽相同。
标签:汽轮机;汽封;优缺点近年来,随着汽轮机汽封技术的不断发展,为了减少漏气损失,提高机组安全和经济性,国内外对汽轮机的传统汽封进行了改造和革新设计,已经陆续出现了许多的新型汽封,下面对各种汽封的特点进行说明。
1、疏齿式汽封:它是传统汽轮机汽封形式,不能杜绝泄露,而是用逐级节流的方法来抑制泄露,目前被广泛应用。
优点是制造成本低、结构简单、安全可靠、易于安装。
缺点是由于在启、停机组时,机组会发生振动或气流激振等原因,会使汽封齿造成永久性磨损,导致密封间隙增加,造成漏气量增加,密封效果不好。
2、蜂窝汽封:是汽封的第二代产品,是在静子密封环的内表面上由规整的蜂巢形状的正六面体的小蜂窝孔状的密封带状物构成。
根据密封环尺寸制成的蜂窝带在真空钎炉中通过真空钎焊技术焊接在母体密封上,而形成了蜂窝式汽封。
蜂窝汽封由于具有较宽的密封带,改变了传统直形汽封低齿齿数由于受到结构限制,只能布置很少,还应保留汽封高齿。
相当于增加了汽封齿数量,加大了汽流阻力,提高了密封效果。
缺点是蜂窝汽封退让仍采用传统汽封的背部弹簧结构,安装间隙一般取传统汽封径向间隙设计值的上限。
易磨损,而且间隙无法恢复,若间隙过小或膨胀不均会造成蜂窝带与转子面接触,可能产生振动加剧,甚至转子抱死发生事故。
3、布莱登汽封:它是将螺旋弹簧安装在相邻汽封块的垂直断面,并在汽封块上加工出蒸汽槽,以便在汽封块背部通入蒸汽,汽封齿仍采用传统的梳齿式。
优点是解决了机组启、停机过程中存在转子过临界时振动过大,而造成汽封磨碰的问题。
能适应机组负荷的变化自动调整密封间隙,解决了过临界振动大对汽封间隙磨损,造成永久间隙增大的问题。
4、接触式汽封:是在传统梳齿式汽封块中间嵌入一圈能跟轴直接接触的密封片,并且能在弹簧片弹力的作用下自动退让,以保证始终与轴接触,属于柔性密封系列,能适应转子跳动,长期保持间隙不变。
汽轮机汽封工作原理
汽轮机汽封工作原理
汽轮机汽封的工作原理是通过实现转子与固定部件之间的密封,在高速旋转的转子外表面形成一层气体薄膜,以防止气体泄漏和外部介质进入。
汽封通常由固定部件(如固定环)和转动部件(如转子)组成。
固定环位于汽封的固定部件中,而转子则与转动部件连接。
当汽轮机工作时,转子高速旋转。
气体或汽体通过射流散热或轴向力的影响,调整流量进入汽封,遵循拉伯特系数。
在汽封空隙中,气体在高速旋转转子的外表面形成一个稳定而均匀的气体薄膜。
气体薄膜的存在通过消除泄漏路径,防止了气体的泄漏。
由于薄膜的连续存在,气体薄膜也能防止外部介质如灰尘等进入汽封。
这种密封原理可以有效地减少摩擦和磨损,延长汽封的使用寿命。
当气封失效或转速减小时,气体薄膜可能会破裂或干涉轴承油膜,导致气体泄漏和轴承磨损。
因此,汽封的设计和维护非常重要,以确保其正常工作和保护轴承。
总之,汽轮机汽封的工作原理是通过形成气体薄膜,实现转子与固定部件之间的密封,防止气体泄漏和外部介质进入,进而减少摩擦和磨损,延长汽封使用寿命。
汽轮机汽封间隙测量及调整方法
一、汽封的结构及原理汽轮机的汽封主要包括隔板汽封,叶顶(围带)汽封和轴端汽封。
汽封的工作原理主要是利用截面变大、蒸汽膨胀,使得压力变小,经过多次截面变大,压力变小,使得蒸汽压力与轴封蒸汽压力相等,停止向外流动,轴封蒸汽压力平衡仍然利用截面变大、压力变小的原理,经过冒汽封之后,使轴封压力与大气压力相等,不再外漏。
通过实践证明,高压缸前汽封间隙每增加0.10mm,轴封漏汽量就会增加1-1。
5t/h;高压部分各级隔板汽封间隙每增加0。
10mm,级效率将降低0.4%—0。
6%,如果隔板汽封漏汽量增加,转子的轴向推力将加大,在一定程度上会影响汽轮机的安全运行。
因此,汽封间隙必须按照设计标准进行调整,而调整之前准确的测量汽封间隙就成了前提条件。
二、汽封间隙的测量方法1.用塞尺测量汽封间隙:塞尺测量汽封间隙是一种最直接而又准确的方法,但是只适合测量可以看见的部位,主要包括下半结合面两侧和轴端汽封最外一圈等。
在测量中分面两侧汽封齿径向间隙时,在汽封块背弧处用一个特制的工具将其楔死,防止塞汽封间隙时,汽封块发生退让,产生假间隙。
测量时应一个齿一个齿的测量,并按顺序作好记录.在测量之前,转子应放在工作位置,即转子推力盘要靠死推力轴承工作面,且K值符合设计要求.根据汽封块的大小和宽窄选择合适规格的塞尺,尽量往深处测量。
发生卡涩时先检查汽封块是否有毛刺,以免测量不准确.测量高低齿时如果塞尺太宽不能塞入时可将塞尺裁成比齿间轴向间隙略小的专用塞尺,但裁完后要将每片打磨干净,不得有卷边和毛刺等,以免测量误差过大。
2.用压铅丝法测量汽封间隙:在测量汽封间隙时,为了能够全面、真实的反映汽封间隙情况,所以采用压铅丝的方法测量。
根据不同的汽封间隙要求选择合适的铅丝(铅丝太粗会造成阻力大压出来不准确,而铅丝太细会发生间隙过大时压不着,而造成不知调整量的情况),并用胶布粘放在汽封齿(整圈)上。
压铅丝法测量汽封的步骤:1)前期准备。
如果弹簧片的弹力较小,压之前需要用竹楔或木楔之类的东西将汽封块背死以防止汽封块退让而使压出的痕迹不准确;2)铅丝的选择。
发电厂汽轮机轴端汽封系统
发电厂汽轮机轴封系统的介绍在汽轮机汽缸两端,转子引出汽缸处,为确保转子转动时不发生动、静间摩擦,两者之间需留有一定的间隙。
在高、中压缸两端,蒸汽会通过这一间隙往外泄漏,从而减少汽轮机做功的蒸汽量,泄漏的蒸汽还会污染运行厂房及设备、仪器等。
而在低压缸两端,因汽缸内的压力低于大气压力,外界空气会通过这一间隙漏入低压缸内,破坏凝汽器真空,增大抽气设备的负担。
这些都将使汽轮机的功率和效率降低。
为此,在汽轮机各轴端需要设置轴端汽封(简称轴封)一、轴封系统的作用主要作用就是向汽轮机轴端汽封供汽。
细分起来高中压缸轴封系统与低压缸轴封系统作用是不一样的。
机组运行时,高中压缸蒸汽压力是十分高的,高中压缸轴封系统防止汽缸内蒸汽沿高中压缸轴端向外泄漏,甚至窜入轴承箱致使润滑油中进水。
低压缸是与凝汽器相连的,凝汽器是高度真空的,所以对低压缸来说是阻止空气漏入到汽缸中引起凝汽器真空下降,也防止低温空气通过轴封快速冷却汽轮机,导致动静摩擦而损坏机组。
同时收集汽轮机轴封及门杆漏汽。
上文说到汽轮机级间汽封为单一机械结构,无配套其他设备。
而轴封系统主要由汽封体、汽封蒸汽入口调节阀、轴封蒸汽母管、轴封冷却器(汽封加热器)、轴加风机以及一些辅助设备和管道组成。
轴封供汽母管压力是由供汽调节阀及溢流调节阀共同维持。
轴封系统简图往汽轮机轴端汽封供汽常用的有两路汽源,一路为冷再蒸汽经辅汽联箱向轴封母管供汽,另一路为高压主蒸汽(备用)二、轴封系统的附属设备1、轴封冷却器(轴封加热器)轴封冷却器用凝结水来冷却轴封漏汽和高中压主汽调节阀阀杆的漏汽(所有阀门的阀杆相对于阀体而言都是动的,那么动静部分之间就会间隙,主蒸汽压力又很高,运行中就会有蒸汽从该间隙泄漏出来,就称为门杆漏汽)这些蒸汽被凝结成水被回收至凝汽器,同时凝结水也被这些蒸汽加热,所以也就被称为了轴封加热器。
2、轴加风机轴加风机轴加风机将少量不凝结的轴封漏汽和阀杆漏汽抽走,使轴封冷却器维持一个微负压的状态,以防止蒸汽漏入大汽及汽机润滑油系统。
汽轮机汽封间隙测量及调整方法
汽轮机汽封间隙测量及调整方法汽轮机汽封是用于密封汽轮机主轴与汽轮机滑环之间的装置,其作用是防止蒸汽泄漏,确保汽轮机的正常运行。
汽封间隙的测量和调整对汽轮机的性能和安全都具有重要的影响。
在进行汽封间隙测量和调整之前,需要先了解汽封的结构和工作原理。
汽封通常由固定环和滑环组成。
固定环安装在汽轮机的机壳上,滑环则固定在汽轮机主轴上。
在汽轮机运行时,固定环与滑环之间形成一个密封腔,通过注入气体(通常是蒸汽)来保持一定的压力。
当汽轮机主轴旋转时,固定环和滑环之间的油膜形成了密封,阻止了蒸汽的泄漏。
汽封间隙的测量通常使用压力差法。
具体步骤如下:1.准备工作:停机并确保汽轮机的压力已经降至安全范围内。
确保测量工具的准备齐全,如螺旋测压仪、旋转拉杆等。
2.去除污垢:使用清洁剂清洗固定环和滑环的表面,确保无杂质和污垢。
3.测量压算法:a.加压法:将螺旋测压仪的压力表安装在汽封出口处,打开加压阀门,并调整气源压力至规定值。
然后关闭阀门,记录压力表的读数。
b.损失压法:将螺旋测压仪的压力表安装在汽封出口和进口之间,打开进口和出口的关断阀,并调整气源压力至规定值。
然后打开出口关断阀,记录压力表的读数。
4. 分析结果:根据测量数据计算出汽封的间隙值。
根据间隙值的大小判断是否需要进行调整。
通常要求的间隙值为0.05-0.15mm。
5.调整汽封间隙:如果间隙值超过了要求范围,则需要进行调整。
具体方法根据汽封的结构和调整装置有所不同。
一般情况下,通过调整固定环和滑环的间隙或者更换调整垫片等方式来调整汽封的间隙。
6.再次测量:在调整完汽封间隙后,需要再次进行测量以确认调整效果。
在进行汽封间隙的测量和调整时,需要注意以下几点:1.定期测量和调整:汽封间隙的测量和调整应该定期进行,以确保汽封的正常运行。
2.安全措施:在进行测量和调整时,应该遵守相关的安全操作规程,确保人员安全。
3.检查装置的完好无损:在进行测量和调整之前,应该检查测量工具和调整设备的完好性和准确度。
汽轮机汽封的安装调整
汽轮机汽封的安装调整
一、汽封作用
前汽封的作用是阻止高压蒸汽向外泄露。
后汽封的作用是阻止外界的大气漏进具有真空的汽缸内。
二、汽封的拆装
汽封环解体时,先将水平中分面的防转压块拆除。
然后用木块轻轻敲击汽封环,便可取出。
因为以前汽封在高温氧化和低压湿蒸汽的锈蚀,会使汽封环卡死取不出来,所以在取之前,用煤油或松锈剂充分沁透。
三、汽封的检查清理
检查汽封套,隔板汽封,汽封块,弹簧片要确保无污垢,锈蚀,折断,弯
曲变形和毛刺。
汽封套在汽封洼窝内不晃动,同时间隙符合厂家规定,以保证自由膨胀。
汽封中的弹簧片,检查其弹性,良好的弹簧片能保证汽封块具有良好的退让性能。
汽封块梳齿如果轻微磨损,发生卷曲时,应用平口钳子扳直。
四、汽封间隙的测量
用贴胶布法,这种方法是在每道汽封环的两端及底部各粘两道胶布,注意胶布不要贴在汽封块的接缝处。
在转子汽封凹槽内涂上薄薄的一层红丹油。
然后将转子吊入汽缸内,盘动转子转动四到五圈。
然后吊开转子,检查白胶布上的接触印痕。
一般来说,当三层胶布没接触时,表明汽封径向间隙大于0.75毫米。
刚见红色痕迹为0.75毫米,颜色深紫色时间隙为0.55-0.60毫米。
五、汽封间隙的调整
径向间隙的调整,通过汽封间隙的测量,确定汽封的调整量。
若径向间隙过小,就在汽封低台肩两侧用扁铲砸一凸出边缘。
使之达到合格的间隙。
汽轮机介绍之汽封的结构与作用
汽轮机介绍之汽封的结构与作用汽封是指汽轮机转子与固定部件之间的密封设备,它的主要作用是防止汽轮机内的高温和高压蒸汽泄漏,并有效降低能量损失。
汽封在汽轮机中起到至关重要的作用,下面将详细介绍汽封的结构和作用。
汽封的结构汽封是由固定环、活动环、置换油环、弹簧、密封油箱等部件组成。
固定环是安装在固定部件上的环形密封元件,活动环嵌入转子,与固定环形成密封腔。
置换油环负责将密封油送至密封腔,保持密封腔内良好的润滑状态。
弹簧负责提供活动环的密封压力,确保密封性能。
密封油箱是储存和供给密封油的装置,通常位于汽轮机旁边。
汽封的作用1.防止蒸汽泄漏:汽封的主要作用是防止汽轮机内的高温、高压蒸汽泄漏,避免对设备和人员造成伤害。
汽封通过与固定环的贴合,阻止蒸汽泄漏出密封腔,确保汽轮机内部的安全运行。
2.降低能量损失:汽封的密封性能直接影响汽轮机的效率。
当汽封密封不良时,蒸汽泄漏会导致能量的丢失,降低了汽轮机的效能。
因此,高效的汽封能有效减少能量损失,提高汽轮机的运行效率。
3.保持润滑状态:汽封中的置换油环负责将密封油送至密封腔,保持活动环与固定环之间的良好润滑状态。
在高温高压的工况下,汽封的润滑性能对保持密封性能至关重要,有助于减少摩擦和磨损,延长汽封的使用寿命。
4.减小维护工作量:汽封的密封性能可以减少后续维护工作量。
密封良好的汽封减少了对油箱的补充和维护频率,降低了对汽轮机的停机时间,提高了运行的可靠性和连续性。
总结汽轮机中的汽封起到了至关重要的作用。
它通过防止蒸汽泄漏、降低能量损失、保持润滑状态和减小维护工作量等方面,确保了汽轮机的安全、高效运行。
汽封的结构复杂,需要定期检查和维护,以确保其长期稳定的性能。
随着技术的不断进步,汽封的设计和制造也在不断改进,以满足汽轮机运行的更高要求。
汽轮机汽封损坏的原因
汽轮机汽封损坏的原因汽轮机是一种常见的发电设备,其正常运行需要保持压力平衡,而汽封则是汽轮机中起到密封作用的重要装置。
汽封的损坏会导致汽轮机运行不稳定甚至发生故障。
下面将就汽轮机汽封损坏的原因进行详细分析。
1. 磨损:由于汽轮机长时间运行,在高温、高压和高速的工作环境下,汽封与转子之间会产生摩擦,导致汽封表面磨损。
当磨损达到一定程度时,汽封的密封性能会下降,甚至失效。
2. 疲劳:汽封在运行过程中会受到循环应力的作用,长期受力容易产生疲劳破坏。
尤其是在汽轮机启停和负荷变化频繁的情况下,疲劳破坏的风险更高。
3. 温度过高:汽封在汽轮机中承受高温高压的工作环境,如果温度过高会导致汽封材料变软、膨胀或甚至熔化,进而影响其密封性能。
4. 沉积物:汽轮机运行过程中,会产生一些灰尘、油渍等杂质,这些杂质会沉积在汽封表面,形成污垢,降低了汽封的密封效果。
5. 润滑不良:汽封需要有良好的润滑条件,以减少摩擦和磨损。
如果润滑油不足或质量不好,会导致汽封的摩擦增大,进而加速汽封的磨损和损坏。
6. 操作不当:汽轮机汽封在正常运行过程中需要定期维护和保养,如果操作不当或忽视维护保养,会导致汽封的损坏。
比如,在汽封维修时使用不合适的工具、方法,或者不按照操作规程进行操作等。
7. 设计缺陷:汽封的设计不合理也可能导致其损坏。
比如,汽封密封面的材料选择不当,或者结构设计不合理,都会影响汽封的密封效果和使用寿命。
汽轮机汽封损坏的原因主要包括磨损、疲劳、温度过高、沉积物、润滑不良、操作不当和设计缺陷等。
为了延长汽封的使用寿命,需要合理选择材料、加强维护保养、优化设计等措施。
同时,操作人员应加强对汽封的监测和维护,及时发现和处理问题,确保汽轮机的正常运行。
汽轮机汽封工作原理
汽轮机汽封工作原理
汽轮机的汽封是指在油封和气封的作用下,防止汽轮机内部高温高压蒸汽泄漏到外界的一种装置。
汽封的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 油封:汽轮机中的转子和固定部件之间的间隙很小,通过在间隙中注入高粘度的密封油,形成一个油膜。
当转子高速旋转时,油膜会产生离心力,使油封更加紧密,从而防止蒸汽泄漏。
2. 气封:汽轮机转子的两端有排汽截面,通过将高压蒸汽引入排汽截面形成蒸汽封,使高温高压蒸汽与外界隔离。
同时,在排汽截面周围安装气封装置,将外界空气或低压蒸汽注入,形成气封。
当转子旋转时,气封会产生并保持较高的压力,进一步防止蒸汽泄漏。
3. 冷却:汽轮机在运行过程中会产生大量的热量,为了防止热量积聚导致油封和气封失效,需要通过冷却系统将油封和气封处的热量散发出去,保持其正常工作温度。
冷却系统通常采用循环流动的冷却介质,如水或空气。
综上所述,汽轮机的汽封工作原理主要包括油封的高粘度油膜和离心力作用,气封的高压蒸汽和外界空气或低压蒸汽的对冲作用,以及冷却系统的热量散发作用。
这些原理的协同作用使得汽封能够有效地防止高温高压蒸汽泄漏,确保汽轮机的正常运行。
汽轮机汽封的蒸汽走向
汽轮机汽封的蒸汽走向
汽轮机是一种利用蒸汽驱动的热机,它是发电厂中最常见的发电设备之一。
在汽轮机运行过程中,汽封起着非常重要的作用,它能够有效地防止蒸汽泄漏,保证汽轮机的高效运行。
汽封是用来防止蒸汽泄漏的装置,它位于汽轮机的转子轴上。
蒸汽在汽轮机内部流动时,会经过汽封,汽封会通过一系列的密封装置将蒸汽封闭在汽轮机内部,防止蒸汽泄漏到外部环境中。
汽封的设计和运行对汽轮机的性能和安全都有着重要的影响。
汽封的蒸汽走向非常关键,它需要确保蒸汽在汽封内部的流动是稳定和均匀的。
如果蒸汽流动不稳定,就会导致汽封的密封性能下降,甚至造成蒸汽泄漏。
因此,汽封的设计和安装需要精确计算和调整,以确保蒸汽能够顺利地通过汽封,同时保持良好的密封性能。
另外,汽封的蒸汽走向也与汽轮机的效率和安全性息息相关。
如果汽封的设计不合理,或者蒸汽走向不正确,就会导致汽轮机的能效下降,甚至影响汽轮机的安全运行。
因此,在汽轮机的设计和运行过程中,需要对汽封的蒸汽走向进行精确的计算和调整,以确
保汽封能够有效地防止蒸汽泄漏,同时保证汽轮机的高效运行。
综上所述,汽封的蒸汽走向对汽轮机的性能和安全都有着重要的影响。
在汽轮机的设计和运行过程中,需要对汽封的蒸汽走向进行精确的计算和调整,以确保汽封能够有效地防止蒸汽泄漏,同时保证汽轮机的高效运行。
汽封的作用
1、正压汽封的作用是减少蒸汽往外泄露,负压汽封是防止空气往
汽轮机里面泄露,保持汽轮机的真空。
凝汽式汽轮机都有一条平衡管将正压汽封泄露出的蒸汽引致负压汽封处作为汽封蒸汽,阻止空气进入汽轮机。
2、背压式汽轮机的负压汽封是靠喷射器形成的,用于抽出汽轮机
转子两端沿轴泄漏出的蒸汽,和外侧渗入的空气,目的就是保证汽轮机汽缸的温度,避免无谓的焓降!
背压式汽轮机的正压汽封是安装在轴承箱靠汽轮机汽缸一侧,通常用氮气,目的是避免气缸内渗出的蒸汽进入轴承箱,混入润滑油,造成润滑油变质。
3、正压气封是汽轮机高压端,作用减少蒸汽漏出.进入轴承破坏油
质.
负压汽封是气轮机低压端,作用防止空气漏入低压缸
4、汽轮机的正压汽封和负压汽封最初的作用相同都是保证汽轮
机形成真空,负压汽封的作用防止空气漏入汽缸破坏真空,同时将蒸汽抽出充分利用;正压汽封防止汽缸内的高压蒸汽泄漏,同时在保证汽轮机真空的条件下,将微量蒸汽直接放空;。
汽轮机汽封形式及结构
汽轮机汽封形式及结构本机型平衡活塞汽封和蒸汽室汽封采用布莱登汽封,其余径向汽封一般采用弹簧可退让式汽封,高压隔板汽封采用镶齿汽封。
高压汽封是指在高,中压合缸的高压缸排汽端的汽封以及在单独的高压缸排汽端的汽封。
同样,中压汽封是指高、中压合缸的中压部分排汽端的汽封以及单独的中压缸排汽端的汽封。
低压汽封是指低压缸排汽端的汽封。
汽封包括许多汽封片,在每个外缸两端处包住转子,与转子表面的间隙刚好足以在运行中防止接触。
汽封系统的功能是在转子穿出汽缸处,防止汽机内蒸汽沿轴线外泄,避免蒸汽进入轴承后造成油中带水影响油质和泄入机房影响环境,也防止空气进入汽缸。
同时,从经济性方面考虑是回收漏汽热量,减少损失,提高效率。
在汽轮机起动和低负荷时(图A),所有汽缸中压力都低于大气压力。
密封汽供到“X”腔室,通过汽封片一侧漏入汽轮机,另一侧漏入“Y”腔室并由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。
而空气也通过外部汽封片漏入“Y”腔室。
泄漏蒸汽和空气的混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。
当高压,中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时,汽流在内汽封环发生相反流动。
随着排汽区压力增加,流量也增加,因此对于一个单独高压缸的汽封,在大约10%负荷时变成自密封,而对于一个中压或高、中压合缸的汽封,在大约25%负荷时变成自密封。
大于这一负荷,蒸汽从“X”区排出,通过汽封系统总管流至低压汽封。
如有过剩蒸汽,则通过溢流阀流到冷凝器。
溢流情况通常发生在高负荷,见机组热平衡图。
图A、B中,绝对压力是以一标准大气压(0.1013MPa)为基准。
倘使电厂是在高海拔处,则要求对这些压力进行修正,先在图上确定合适的表压,将此用于当地的大气压,则得修正的现场绝对压力。
气封
1、汽封的作用为什么汽轮机要设置汽封呢?汽封,顾名思义就是蒸汽的密封部件。
其目的就在于密封汽轮机的蒸汽。
我们知道,汽轮机的通流部分在径向位置上,为了防止动、静碰磨(主要是3个部分,隔板和大轴之间,动叶顶部和隔板之间,汽轮机大轴两端的出缸部分),是必需设计有间隙的,间隙太大了就存在漏气量增大的问题,汽轮机级的效率就降低。
间隙太小,就容易造成动静摩擦,引起事故。
为了二者兼顾,于是汽封就出现了。
于是在隔板和大轴之间设置隔板汽封(装在隔板内弧),在动叶顶部和隔板之间设置围带汽封(设在隔板外圈),汽轮机大轴两端的出缸部分设置轴端汽封(简称轴封)。
2、汽封的分类及结构特点
(1)汽封分类:汽封一般有曲径式(迷宫式汽封)、碳精环式汽封、水封式汽封,现在研究出一些新产品,比如蜂窝式汽封、径向可调式汽封、铁素体高压汽封等。
目前的汽轮机大多采用迷宫式汽封。
(2)迷宫汽封有枞树形和梳齿型两种。
现在常用梳齿型。
枞树形汽封结构紧凑,富有弹性,效率高,但是形状复杂,加工成本高,现在已经基本淘汰。
(3)梳齿型汽封分为两种:
a、镶嵌J型汽封(顾名思义,汽封齿是镶嵌上去的,呈J型状),这种汽封封阻效果好,制造成本低,但刚性差,汽封齿容易倒伏,倒伏后失效。
有些油挡和低压围带汽封还在用这种镶嵌的汽封。
b、钢制整体汽封:有高低齿,平齿,斜平齿三种。
高低齿钢制整体汽封阻汽效果好,但加工复杂些,一般用在压力和温度较高的部分;平齿和斜平齿汽封用在温度较低压力较低或转子相对膨胀较大的部位。
汽轮机汽封形式简介
1、由于结构所限,安装时不便测量间隙。 2 、蜂窝带选材不当,使用寿命短,很难保 证一个大修期。 3、蜂窝带易局部脱落或碰磨。 4 、切割后易发生严重形变,甚至无法安装。
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布莱登汽封
布莱登汽封结构示意图
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布莱登汽封
布莱登汽封优点
从布莱登式可调汽封运行的经验来看,目前 布莱登式可调汽封确实可以不同程度地提高 机组的热效率,最高可达1%~2%
接触式汽封
碳精环汽封
碳精环汽封为接触式汽封,因此机械损失比 较大。它磨损快,只适用于轴径圆周速度不 超过 35 ~ 40 m / s ,工作温度不超过 300℃的 小型汽轮机。
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碳精环汽封
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刷式汽封
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刷式汽封
工作原理
机组冷态时,鬃毛的尖端刚好离开转子,具 备一定间隙;运行时其间隙在热膨胀和蒸汽 压差作用下闭合;鬃毛与转子表面轻微接触, 其弹性可追踪转子的径向偏移,从而达到密 封作用。
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非接触式汽封
传统的迷宫式汽封
基于传统迷宫式汽封基础上的新型汽封,侧
齿型汽封 蜂窝汽封 布莱登汽封
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迷宫式式汽封
迷宫式汽封的几种形式
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迷宫式式汽封
迷宫式汽封工作原理
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侧齿式汽封
侧齿式汽封结构
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侧齿式汽封
侧齿式汽封结构
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侧齿式汽封
侧齿式汽封优点
1、安全 2、同等条件下较传统汽封密封效果好 侧齿式汽封缺点 1、价格较高
汽轮机汽封形式简介
1
提
汽封系统的重要性
汽封分类 接触式汽封 非接触式汽封
纲
2
汽封系统的重要性
汽轮机汽封损坏的原因
汽轮机汽封损坏的原因1. 引言汽轮机是一种常见的热力设备,广泛应用于发电厂、化工厂等领域。
在汽轮机中,汽封(也称为机械密封)起着关键的作用,用于防止高温、高压蒸汽泄漏,保证汽轮机的正常运行。
然而,在实际运行中,汽封损坏是一个常见的问题,会导致能源浪费、安全隐患甚至停机维修。
本文将深入探讨汽轮机汽封损坏的原因。
2. 汽封的作用在了解汽封损坏原因之前,我们首先需要了解汽封的作用。
2.1 密封功能汽封主要起到密封作用,防止高温、高压蒸汽泄漏。
它将转子和固定部件之间形成一个密闭空间,通过密封面之间的摩擦力和弹性变形来达到密封效果。
2.2 减少能量损失由于汽封可以有效地减少热量和能量损失,所以在节能方面起到了重要作用。
通过减少蒸汽泄漏,可以提高汽轮机的效率,降低能源消耗。
2.3 防止污染汽封还可以防止外界灰尘、水分等杂质进入汽轮机内部,保持设备的清洁和正常运行。
3. 汽封损坏的原因3.1 摩擦磨损由于汽封工作环境恶劣,密封面之间会产生较大的摩擦力。
长时间的摩擦磨损会导致密封面失效,从而使汽封损坏。
3.2 温度变化汽轮机工作时温度会不断变化,而汽封通常由不同材料组成。
由于热胀冷缩的特性,不同材料之间会发生不同程度的变形或收缩,导致密封性能下降甚至失效。
3.3 振动和冲击在汽轮机运行过程中,由于旋转部件存在不平衡或其他原因引起的振动和冲击也是导致汽封损坏的重要原因。
振动和冲击会使密封面产生微小的破损,进而导致泄漏。
3.4 操作失误操作人员的错误操作也可能导致汽封损坏。
例如,过度紧固、不正确的润滑、不当的维护保养等都可能对汽封造成损害。
3.5 材料老化汽封材料经长时间使用后会发生老化,失去原有的弹性和密封性能,从而引起汽封损坏。
特别是在高温和高压环境下,材料老化速度加快。
3.6 缺乏维护缺乏定期检查和维护也是导致汽封损坏的原因之一。
如果不能及时发现问题并采取措施修复或更换汽封,将会加速损坏过程。
4. 预防汽封损坏的措施为了预防汽轮机汽封损坏,我们可以采取以下措施:4.1 定期检查和维护定期检查和维护是预防汽封损坏的关键。
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汽轮机汽封
(一) 汽轮机有静子和转子两大部分。
在工作时转子高速旋转,静子固定,因此转子和静子之间必须保持一定的间隙,不使相互摩擦。
蒸汽流过汽轮机各级工作时,压力、温度逐级下降,在隔板两侧存在着压差。
当动叶片有反动度时,动叶片前后也存在着压差。
蒸汽除了绝大部分从导叶、动叶的通道中流过做功外,一小部分会从各种间隙中流过而不做功,成为一种损失,降低了机组的效率。
(二) 转子还必须穿出汽缸,支撑在轴承上,此处也必然要留有间隙。
对于高压汽缸两端和中压汽缸的前端,汽缸内的蒸汽压力大于外界大气压力,此处将有蒸汽漏出来,降低了机组效率,并造成部分凝结水损失。
在中压缸的排气端和低压缸的两端因汽缸内的蒸汽压力低于外界的大气压力,在主轴穿出汽缸的间隙中,将会有空气漏入汽缸中。
由于空气在凝汽器中不能凝结,从而降低了真空度,减小了蒸汽做功能力。
(三) 为了减小上述各处间隙中的漏气,又要保证汽轮机正常安全运行,特设置了各种汽封。
这些汽封可分为通流部分汽封、隔板汽封和轴端汽封三大类。
就工作原理来讲,这三类汽封均属迷宫式汽封。
1--隔板汽封2--围带汽封编辑本段二.汽封的结构汽封的结构形式一般可分为曲径汽封(迷宫汽封)、碳精汽封和水封三种。
由于后两种在现代的汽轮机中很少应用,所以下面仅介绍曲径汽封的结构。
迷宫式汽封的结构(表2-1) 迷宫式汽封按其齿形可分为平齿、高低齿和枞树形等多种形式,按汽封齿的加工方法又可分为整车式、镶嵌式和薄片式等。
右图是各种迷宫式汽封齿的结构形式。
(a)--整车式平齿汽封,(b)(c)--整车式高齿汽封, (d)--镶嵌片式汽封,(e)(f)--整车式棕树形汽封(g)(h)(i)--薄片式汽封(一).轴端汽封轴端汽封多为高低齿汽封,都设计成多段结构,每段由若干个汽封环组成,相邻两段之间设置汽室,如下图所示。
汽封齿是加工或镶嵌在汽封弧段上的,汽封弧段又分可嵌装在汽封体内壁的环形槽道内形成汽封环,整个汽封环由6~8段汽封弧段组成。
汽封弧段采用弹性支承,即在每个弧段的外圆面上用销子连接一个弹簧片,嵌入槽道后弹簧后弹簧片使弧段与槽道的支承面贴合。
上汽封体中分面处装有压块,以防汽封弧段沿周向滑移和脱落。
下汽封体靠挂耳在汽缸凹槽两侧铣出的凹台上,其底部通过焊接在汽缸凹槽内的定位键同汽缸配合。
汽封体上、下两半部销钉和螺钉固定在一起,在其水平接合面处的进汽侧,每个环形槽道都开有进汽通道。
汽封体在汽缸端部的固定方法与隔板套基本相同,但大型汽轮机最外端的汽封体一般用螺钉紧固在汽缸端面上,其中高温高压端的汽封体通过膨胀圈固定在汽缸上。
薄片式汽封片用紧丝嵌在转子上,或同时嵌在汽封环和转子上。
对于套装转子或组合转子的套装端,其汽封凸肩一般在汽封套上加工,然后热套在主轴上。
而整锻转子、焊接转子或组合转子的整锻端,其汽封凸肩或汽封片直接在主轴上加工或镶嵌,此时应在主轴上对应两汽封环的轴向间隙处加工出膨胀槽。
另外,某些汽轮机也采用枞树形、游标式、斜切式或径向式等多种迷宫汽封作为轴端汽封。
(二).隔板汽封几种常见的隔板汽封(a)弹性、梳齿、曲折式,(b)弹性、镶嵌、曲折式(c)弹性、平齿式,(d)刚性、平齿式, 表2-1中b)、(c)、(d)为常用的隔板汽封齿形式,其结构可分为刚性汽封和弹性汽封两种。
弹性汽封在汽封弧端的背面装有弹簧片,有时用拉弹簧顶替,某些汽封弧段背面还有调整垫片。
刚性汽封一般只用于中压汽轮机上。
弹性隔板汽封的装配结构与轴端汽封相似。
高压部分常采用整车式隔板汽封;低压部分常采用镶嵌片式汽封,其汽封弧段和汽封片采用不同的材料。
由于低压部分有较大的胀差,低压级隔板汽封的轴向间隙应放大,甚至采用光轴或平齿汽封。
(三).围带汽封围带汽封设置在叶片顶部与隔板外缘的凸缘之间,常采用镶嵌片式或薄片式平齿汽封,汽封片直接镶嵌在凸缘上。
也有在围带上直接车出汽封齿,对应的静止部分嵌上软金属制成的汽封环。
在末几级无围带的叶片上,将叶顶削薄,使动静部分保持最小的径向间隙。
一般在叶片进汽侧顶部和根部设置轴向汽封。
叶顶的轴向汽封由围带端部车薄而成;叶根的轴向汽封通常在叶片进汽侧根部车出牙齿形汽封齿。
其结构下图。
1--喷嘴组,2--动叶栅,3--转向导叶,5--围带径向汽封,6--叶顶轴向汽封,7--叶根轴向汽封编辑本段三.汽封径向间隙和轴向间隙1.汽封径
向间隙如果粗略选取径向间隙,可用计算公式δ=0.001d+(0.1~0.2)mm(δ为间隙值,为考虑轴的直径、汽封的结构及材料、汽封距支持轴承的支持轴承的形式及转子转动方向等诸多因素。
设计时可按下列数值选取(中、低压汽轮机取较小值):轴端汽封和隔板汽封的径向间隙:镶嵌片式为0.25~0.70mm(用黄铜或德国银作汽封片时取较小值);整车式为0.40~0.70mm;薄片式为0.40~0.65mm;枞树形为0.25~0.50mm。
当采用圆柱形或椭圆形支持轴承且转动方向为顺时针时,左侧径向间隙应比右侧的大0~0.20mm,高压前汽封及高压级隔板汽封下部径向间隙应比两侧的大0.2~0.3mm。
围带汽封径向间隙:1.5~2mm。
围带铆钉头与汽封体的径向间隙:2.5~3.5mm。
2.通流部分和轴向间隙通流部分和汽封轴向间隙值的选取以正常和事故情况下动、静部分不发生轴向摩擦为原则,这一间隙值可以根据运转状态下转子和汽缸的热膨胀计算、隔板挠曲计算和汽轮机启停时最大温差所引起的胀差估算求出,也可参照汽轮机运行经验决定。
一般,轴向间隙的布置趋势由推力轴承往后逐渐增大。
目前,为了提高大容量汽轮机的启停性能,缩短启停时间,某些制造厂采用了放大通流部分和汽封轴向间隙,保持较小的汽封径向间隙,叶根部位设置径向式汽封等设计方案。