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喷嘴组与隔板

发布时间：2010/6/15 阅读次数：1434 字体大小: 【小】【中】【大】

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简介

冲动式汽轮机中，调节级的喷嘴组安装在各自的喷嘴室出口，其它

各级的喷嘴叶栅都安装在隔板上。汽轮机的隔板在于把汽缸分成若干个

汽室，使蒸汽的压力、温度逐级下降，蒸汽的热能在导叶片组成的汽道中

被转化为动能。工作时，隔板承受前后压差产生的均布载荷。

本机共有36级隔板，根据隔板所处的不同的蒸汽温度，选用了不同的

材料和结构形式。在19级以前，工作温度大于350摄氏度，采用焊接式

结构；第20级以后采用铸造式结构。

一、喷嘴组与转向导叶的结构

1、喷嘴组

汽轮机第一级的喷嘴通常由若干个喷嘴组成喷嘴组固定在单独设置

的喷嘴室上,第二级以后的各级喷嘴装在隔板上.喷嘴组有两种结构形式:

一种是中参数汽轮机上在用的有单个铣制的喷嘴件焊接二成;一种是高参

数汽轮机上采用的整断铣制焊接或精密铸造而成。

喷嘴组的结构如下图所示
小型汽轮机的喷嘴组，采用单个铣制喷嘴片，与内、外环一起焊接而成，然后用螺钉固定在与各喷嘴组对应的喷嘴室出口处。大、中型汽轮机的喷嘴组通过其内、外环凸肩嵌在各自的喷嘴室出口，一端用П 形密封定位销密封，喷嘴组在此端可自由膨胀。喷嘴组通常采用精密铸造结构或整锻铣制焊接结构。
右图所示为整锻铣制焊接喷嘴组，它是在整锻的内环上直接铣制喷嘴片，再在喷嘴片外缘焊上隔叶片并与外环焊接而成的。
1--内环，2--喷嘴叶片,3--隔叶件,4--外环,5--定位销,6--密封键

2、转向导叶环

转向导叶环结构见下图
双列调节级的转向导叶一般由单个铣制的叶片，通过倒T形叶根嵌装在转向导叶环的槽道上。布置转向导叶的弧段与喷嘴组相对应，其余弧段安装填块。转向导叶环安装在汽缸内壁的环形槽道内，其上、下两半部分分别用挂耳支承在环形槽道内的凹台上，并用压块将挂耳压住，再在其外圆的垂直中心线处布置两个轴向键，可分别固定其轴向、竖向和横向位置。
轴向键的形状可以是斜键、平键或Z字形键，它与转向导叶环之间留有适当间隙，使转向导叶环能自由膨胀，详见右图。
右图所示为国产100MW汽轮机转向导叶的结构，半圆环对口处的末端叶片用四个φ15的销钉定位，导叶上除带有一体铣出的围带外，还装有铆接围带，将转向导叶分为14组。在转向导叶环和铆接围带上镶有8道汽封片。在未设置喷嘴组的弧段装有护套，护套用螺钉固定在转向导叶环上。

二、隔板

隔板是用来固定喷嘴汽叶,并将整个汽缸间隔成若干个汽室。它主

要由隔板体、喷嘴汽叶和隔板外缘等部分组成。隔板通过外缘直接安装在

汽缸或隔板套内专门的凹槽中，为了安装拆卸方便，隔板沿水平中分面对

分为上、下两半块。为了使隔板在工作时具有良好的经济性和可靠性，从

结构上考虑，应满足以下几点要求：

(1).有足够的刚度和强度

(2).有良好的密封性

(3).隔板与转子中心应一致

(4).隔板上的喷嘴汽叶具有良好的流动特性

(5).结构应简单

(一)、隔板的结构

根据制造工艺的不同，目前常用的隔板有铸造和焊接两类。

1.铸造隔板

铸造隔板结构示意
铸造隔板的喷嘴片两端有若干个孔, 或者做成切口形状，铸造时铁水流入孔内或切口内形成穿钉，使隔板片与隔板牢固结合。一般的喷嘴片与隔板牢固结合。一般的喷嘴片为铣制、精铸、模铸或由钢板冲压成形。大型汽轮机的末级已开始采用薄钢板围成的空心喷嘴，应用爆炸成型技术。
	1--外缘，2--导叶片，3--隔板体

铸造隔板的优点是：制造较容易，成本低；其缺点是：汽道尺寸精

度差，端面较粗糙。此外，根据铸铁的热强性能，使用温度也不易太高(

一般小于300摄氏度)，因此铸造隔板仅用于汽叶尺寸较大的汽轮机低压部

分。

2.焊接隔板

焊接隔板结构示意
焊接隔板用于温度高于250℃的汽轮机高、中压部分，图2-4是焊接隔板的结构图，整个隔板由喷嘴叶栅、隔板体和外缘焊接而成。其中，喷嘴叶栅可由喷嘴片和内、外围带焊接而成，也可整块式精密浇铸而成。轧制或铣制的喷嘴片需焊接在预先冲好型孔的内、外围带上。
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，7--汽封槽

3.隔板去湿装置

隔板去湿装置示意
工作在湿蒸汽区的级，其隔板上有去湿装置，最常用的结构有隔板外环的去湿槽、喷嘴叶栅顶部铸缝处的骑缝吸湿槽和空心喷嘴片出口边的吸湿缝，如图2-7所示。吸湿缝与隔板外缘内连通凝汽器的环形室相通，利用凝汽器内真空吸去喷嘴片表面的水膜。
	1--去湿槽，2--骑缝吸湿槽，3--吸湿缝

(二)、隔板套

高压汽轮机各级的隔板，通常不是直接固定在汽缸上，而是固定在

隔板套上，隔板套再固定在汽缸上。采用隔板套可以使级间距离不受和少

受抽汽口的影响，从而可以减小汽轮机的轴向尺寸，简化汽缸形状，有利

于启动和负荷变化。隔板套的结构如下图所示：

(三)、隔板和隔板套的支承和定位

隔板和隔板套分

别用挂耳支承在隔板

套和汽缸内，挂耳可

用螺钉固定或焊接。

图2-9和图2-10示出

了隔板和隔板套的支

承方式。为便于拆装

，上隔板通过挂耳、

压块和螺钉悬挂在上

隔板内，如图2-9( a)

、(b)所示。

隔板和隔板套的定位方法与转向导叶环相似，一般采用环形槽道、轴向键和支承挂耳来固定轴向、横向和竖向的位置，使隔板中心线与转子中心线重合，并留有适当间隙。
上、下隔板间的定位有以下几种结构：焊接隔板的两半结合面是平面，在其中一半上做出或安置凸键，而在另一半上加工凹槽；对于中分面整体倾斜的铸造隔板，可用定位对中；对中分面阶梯倾斜(仅喷嘴部位倾斜)的铸造隔板，用圆柱销定位。

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