專利名稱：一種小型汽輪機(jī)的進(jìn)汽室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種小型汽輪機(jī)的進(jìn)汽室。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。汽輪機(jī)進(jìn)汽室是蒸汽離開鍋爐進(jìn)入汽輪機(jī)做功的必經(jīng)之路，其功能在于調(diào)整汽輪機(jī)的進(jìn)汽流量，控制汽輪機(jī)的出力；其流動(dòng)損失直接影響汽輪機(jī)的進(jìn)汽參數(shù)，對(duì)汽輪機(jī)的效率和出力都有較大影響。汽輪機(jī)進(jìn)汽室由蒸汽室101、擴(kuò)散汽嘴103和環(huán)形蒸汽室104組成，其中，蒸汽室 101通過上述擴(kuò)散汽嘴103與環(huán)形蒸汽室104連通；蒸汽室101與擴(kuò)散汽嘴103的連接處設(shè)有調(diào)節(jié)汽閥102 ；工作時(shí)，進(jìn)入汽輪機(jī)做功的蒸汽首先沿垂直于汽輪機(jī)軸向的方向經(jīng)90° 折轉(zhuǎn)進(jìn)入蒸汽室101，然后在蒸汽室101中受調(diào)節(jié)汽閥103控制沿垂直于汽輪機(jī)軸向的豎直方向進(jìn)入擴(kuò)散汽嘴103，最后在環(huán)形蒸汽室104中折轉(zhuǎn)沿與汽輪機(jī)軸向平行的方向進(jìn)入汽輪機(jī)噴嘴組。但是，首先，上述調(diào)節(jié)汽閥102為球形閥，且通過懸吊在蒸汽室101上方的掛板201 設(shè)置在蒸汽室101與擴(kuò)散汽嘴103的連接處，其朝向擴(kuò)散汽嘴的端面為凸向上述擴(kuò)散汽嘴 103的平滑曲面，蒸汽上述平滑曲面處易發(fā)生流動(dòng)分離，使閥門底部形成空穴，空穴處發(fā)生蒸汽回流，形成復(fù)雜的渦系，造成閥體受到不均勻的橫向力；蒸汽經(jīng)過擴(kuò)散汽嘴103往下游流動(dòng)時(shí)，由于壁面的粘性阻滯作用以及突然的流道擴(kuò)張，使調(diào)節(jié)汽閥102中下部形成了復(fù)雜的漩渦結(jié)構(gòu)，使流動(dòng)不穩(wěn)定，造成調(diào)節(jié)汽閥102喉部參數(shù)分布級(jí)不均勻，這種不均勻的參數(shù)分布會(huì)增大作用在閥體上的原有的由于流動(dòng)不對(duì)稱形成的不均勻橫向力，使閥桿周向偏振；在實(shí)際運(yùn)行過程中，蒸汽不均勻的流動(dòng)具有非定常特征，在某種條件下可能引發(fā)閥桿的自振，從而造成閥桿斷裂或閥體脫落的重大事故，嚴(yán)重威脅運(yùn)行安全。其次，由于調(diào)節(jié)汽閥102底部空穴的存在，使得周圍的蒸汽流速較低，汽流出現(xiàn)明顯的阻滯和偏轉(zhuǎn)，造成流動(dòng)損失。調(diào)節(jié)汽閥102喉部處的蒸汽參數(shù)分布級(jí)不均勻，使閥桿偏振，形成流動(dòng)損失。還有，蒸汽沿垂直于汽輪機(jī)軸向的方向折轉(zhuǎn)進(jìn)入蒸汽室101，而現(xiàn)有蒸汽室101的壁面為分段圓弧連接，曲率不連續(xù)，易造成蒸汽“急轉(zhuǎn)彎”時(shí)在曲率的變化率大的地方發(fā)生流動(dòng)分離，從而形成較大的渦系，造成流動(dòng)損失。再有，現(xiàn)有的環(huán)形蒸汽室104的側(cè)壁為分段圓弧連接，各處的曲率不連續(xù)，蒸汽經(jīng)折轉(zhuǎn)后沿周向的參數(shù)分布不均勻，不能平穩(wěn)地進(jìn)入汽輪機(jī)噴嘴組，造成汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的工作條件差。另外，現(xiàn)有的蒸汽室101、擴(kuò)散汽嘴103和環(huán)形蒸汽室104處的壁面均為分段圓弧連接，蒸汽通過上述不連續(xù)的壁面時(shí)發(fā)生流動(dòng)分離現(xiàn)象，上述流動(dòng)分離和蒸汽與壁面的摩擦力共同作用造成蒸汽流動(dòng)不連續(xù)，使得蒸汽動(dòng)能耗散，熵增，從而使總壓損失大
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種小型汽輪機(jī)的進(jìn)汽室，以防止調(diào)節(jié)汽閥的閥桿自振，避免發(fā)生閥桿斷裂和閥體脫落的事故。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種小型汽輪機(jī)的進(jìn)汽室，包括蒸汽室；和通過擴(kuò)散汽嘴與所述蒸汽室相連的環(huán)形蒸汽室，其中，所述蒸汽室和所述擴(kuò)散汽嘴連接處設(shè)有調(diào)節(jié)汽閥；所述調(diào)節(jié)汽閥朝向所述擴(kuò)散汽嘴的端部包括四周的平滑部和中間的錐部，所述平滑部的端面為平滑的曲面，且略凸向所述擴(kuò)散汽嘴；所述錐部的側(cè)面為平滑的曲面，且其頂端朝向所述擴(kuò)散汽嘴。優(yōu)選的，上述進(jìn)汽室中，所述蒸汽室的壁面為第一非均勻有理樣條曲線組成的壁面；所述壁面各處的曲率連續(xù)，且均勻地凸向所述蒸汽室的外壁。優(yōu)選的，上述進(jìn)汽室中，所述擴(kuò)散汽嘴的壁面為第二非均勻有理樣條曲線組成的壁面，且各處的曲率連續(xù)；所述擴(kuò)散汽嘴的橫截面面積由其入口端向出口端逐漸增大。優(yōu)選的，上述進(jìn)汽室中，所述環(huán)形蒸汽室的壁面為第三非均勻有理樣條曲線組成的壁面，且各處的曲率連續(xù)；所述環(huán)形蒸汽室的各個(gè)環(huán)形面過度平緩。優(yōu)選的，上述進(jìn)汽室中，所述第一非均勻有理樣條曲線、所述第二非均勻有理樣條曲線和所述第三非均勻有理樣條曲線的矢量有理多項(xiàng)式函數(shù)P (U)均為
權(quán)利要求
1.一種小型汽輪機(jī)的進(jìn)汽室，其特征在于，包括蒸汽室(101)；和通過擴(kuò)散汽嘴(10 與所述蒸汽室(101)相連的環(huán)形蒸汽室(104)，其中，所述蒸汽室(101)和所述擴(kuò)散汽嘴(10 連接處設(shè)有調(diào)節(jié)汽閥(10 ；所述調(diào)節(jié)汽閥(10 朝向所述擴(kuò)散汽嘴(10 的端部包括四周的平滑部和中間的錐部，所述平滑部的端面為平滑的曲面，且略凸向所述擴(kuò)散汽嘴(10 ；所述錐部的側(cè)面為平滑的曲面，且其頂端朝向所述擴(kuò)散汽嘴(103)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)汽室，其特征在于，所述蒸汽室(101)的壁面為第一非均勻有理樣條曲線組成的壁面；所述壁面各處的曲率連續(xù)，且均勻地凸向所述蒸汽室(101)的外壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進(jìn)汽室，其特征在于，所述擴(kuò)散汽嘴(10 的壁面為第二非均勻有理樣條曲線組成的壁面，且各處的曲率連續(xù)；所述擴(kuò)散汽嘴(103)的橫截面面積由其入口端向出口端逐漸增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的進(jìn)汽室，其特征在于，所述環(huán)形蒸汽室(104)的壁面為第三非均勻有理樣條曲線組成的壁面，且各處的曲率連續(xù)；所述環(huán)形蒸汽室(10 的各個(gè)環(huán)形面過度平緩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)汽室，其特征在于，所述第一非均勻有理樣條曲線、所述第二非均勻有理樣條曲線和所述第三非均勻有理樣條曲線的矢量有理多項(xiàng)式函數(shù)P (U)均為
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的進(jìn)汽室，其特征在于，所述調(diào)節(jié)汽閥(10 設(shè)置在掛板O01)上，所述掛板O01)懸吊在所述蒸汽室(101)頂端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小型汽輪機(jī)的進(jìn)汽室，包括蒸汽室、擴(kuò)散汽嘴和環(huán)形蒸汽室，其中，所述蒸汽室通過所述擴(kuò)散汽嘴與所述環(huán)形蒸汽室相連；所述蒸汽室和所述擴(kuò)散汽嘴連接處設(shè)有調(diào)節(jié)汽閥；所述調(diào)節(jié)汽閥朝向所述擴(kuò)散汽嘴的端部包括四周的平滑部和中間的錐部，所述平滑部的端面為平滑的曲面，且略凸向所述擴(kuò)散汽嘴；所述錐部的側(cè)面為平滑的曲面，且其頂端朝向所述擴(kuò)散汽嘴；所述蒸汽室的壁面為第一非均勻有理樣條曲線組成的壁面；所述擴(kuò)散汽嘴的壁面為第二非均勻有理樣條曲線組成的壁面；所述環(huán)形蒸汽室的壁面為第三非均勻有理樣條曲線組成的壁面。本發(fā)明提供的小型汽輪機(jī)的進(jìn)汽室能夠避免閥桿自振，消除閥桿斷裂和閥體脫落的隱患。
文檔編號(hào)F01D25/30GK102410052SQ201110412020
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者姚宏, 宋永勝, 潘世明 申請(qǐng)人:青島捷能汽輪機(jī)集團(tuán)股份有限公司