汽輪機汽封漏汽試驗研究

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1、第39卷第1期熱力透平V01．39No．12010年3月THERMALTURBlNEMar．2010汽輪機汽封漏汽的試驗研究崔琦，張兆鶴，周英，楊建道。(1．上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院，上海200240；2．上海電氣電站設(shè)備有限公司，上海汽輪機廠，上海200240)摘要：主要介紹了汽輪機汽封的工作原理及計算公式、汽封漏汽量試驗裝置和2種常用汽封的試驗結(jié)果，分析比較了試驗結(jié)果和目前常用的計算結(jié)果，表明具有工程實用價值，可供業(yè)內(nèi)人士參考。關(guān)鍵詞：汽輪機汽封；試驗裝置；汽封試驗中圖分類號：TK263．6文獻標識碼：A文章編號：1672—5549(2010)O1—0026—05TestofPackin

2、gLeakagePerformanceinSteamTurbinesCUI-qi，ZHANGZhao—he，ZHOUYing。，YANGJian—dao。(1．ShanghaiPowerEquipmentResearchInstitute，Shanghai200240，China；2．ShanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo．，Ltd．ShanghaiTurbinePlant，Shanghai200240，China)Abstract：Thispaperpresentsthegland’Sworkingprincipleanditsformulaof

3、computation，thetestapparatusofglandleakage，andthetestresultfortWOkindsofgeneralglandsusedinsteamturbines．Comparedwiththecomputedone，thetestresultindicatestheusefulvaluesinengineering．Keywords：gland；testapparatus；glandleak—offtest汽輪機的靜子與轉(zhuǎn)子之間有著各種汽封，包括軸端汽封、平衡活塞汽封、隔板汽封、葉頂汽封等。各種汽封的漏汽損失，造成汽輪機效率的下降總計約占3～4。

4、了解和掌握各種汽封的密封性能，開發(fā)應(yīng)用新型汽封結(jié)構(gòu)，減少漏汽損失，提高汽輪機效率，在重視節(jié)能節(jié)耗的今日已成圖1齒形汽封圖為人們普遍關(guān)心及急待解決的問題。本文介紹了向間隙很小，一般為0．5rnrn左右。氣體經(jīng)過第一在汽輪機汽封設(shè)計中使用的設(shè)計原理及汽封漏汽個齒與軸之間的間隙時，獲得一定的速度。由于流量系數(shù)的計算公式，介紹了目前在汽輪機中大兩齒軸向之間有較大的空間，氣體的動能在空間量使用的2種汽封結(jié)構(gòu)——5齒平齒汽封和5齒內(nèi)消失，轉(zhuǎn)變成熱能。這樣，氣體經(jīng)過第一個齒尖高低齒汽封的氣動試驗結(jié)果。通過分析比較試驗間隙后，壓力由P。下降至P(圖2)。這一過程可和計算結(jié)果可知，目前工程上使用的汽封漏汽流近似

5、看作節(jié)流過程，氣體的總焓保持不變。氣體量系數(shù)的計算公式，應(yīng)根據(jù)不同汽封的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)參數(shù)加以修正，才能得到較準確的汽封漏汽流量系數(shù)，從而更好地為汽封設(shè)計提供依據(jù)。1汽封工作原理及漏氣量計算。／常用的汽封為齒形汽封(圖1)，齒尖處的徑圖2迷宮汽封的熱力過程(芬諾曲線)收稿日期：2009—11—02修訂日期：2010一O1—21作者簡介：崔琦(1963一)，女，現(xiàn)就職于上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院汽輪機與燃氣輪機研究所，從事汽輪機氣動性能研究工作。本文為2009年中國動力工程學(xué)會透平專委會論文研討會宣讀論文?！鲆籌II$汽輪機汽封漏汽的試驗研究熱力透平經(jīng)過其余各齒尖間隙的熱力過程與經(jīng)過第一齒尖式中

6、：——通過尖緣孔口的最大流量與通過噴間隙時一樣，只是焓降越來越大，齒尖處的速度c管的最大流量之比，對空氣一相應(yīng)地增加。由于通過每一齒尖間隙的氣體流量0．85；對過熱蒸汽一0．76G不變，間隙面積F=：=7rd和F。一lrd大致相等(F≈F2一F)，根據(jù)連續(xù)性方程可知，隨著壓力z——系數(shù)，z一√()巖；是一1．4，的逐漸下降，密度相應(yīng)地縮小，齒尖間隙內(nèi)的氣體z一0．685；k—1．3，一0．667速度逐漸增加。圖2的過程曲線對應(yīng)一const，兀：，——尖緣孑L口的第二I臨界壓力比稱為芬諾曲線。對空氣與蒸汽分別把：、z、：，代入，則通過蒸汽在汽封中的流動被視作為一個節(jié)流過汽封的流量表達式程，以及各

7、齒隙被認為是一個收縮形的通道。這樣，氣流在齒隙中流動的最大速度是臨界速度，且G-o．s9sF√‘Po(5)臨界速度只能在最末齒隙出口才能達到。在此基礎(chǔ)上，可推導(dǎo)出末齒未達到臨界速度及達到臨界G534F√。Po(6)速度的漏汽量計算式、臨界狀態(tài)判別式：若認為汽封是由多個噴管組成的，則式(4)中o一1；對空氣z一0．685，7c—7c，一0．528；對過G—F√一F√·Po熱蒸汽，z一0．667，7c