隔板及静叶持环2.pptVIP

第六章 隔板结构 第一节 隔板的工作条件和设计要求 冲动式汽轮机为隔板型结构，汽缸上有固定静叶的隔板及支承隔板的隔板套；反动式汽轮机为转鼓型结构，汽缸上有静叶环及支承静叶环的静叶持环。 隔板是透平的一种静止部件，是汽轮机各级的间壁，用以固定静叶（喷嘴）和阻止级间漏汽。隔板由外缘、静叶、板体以及汽封弧段等组成。通常隔板水平对半分开，中分面上装有径向密封键。 工作于高压部分的隔板承受着高压、高温蒸汽的作用；工作于低压部分的隔板承受着湿蒸汽的作用。 1) 汽密性好 由于隔板具有中分面，隔板与汽缸的配合面还要受热后能自由膨胀。因此在这些结合面处应该接触良好，不漏汽。静叶结合面应贴合严密，没有间隙。此外，隔板和转子之间的汽封也应该具有足够的密封性。 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。 4) 隔板上的静叶应该具有准确地出汽方向和良好的气动性能。 5) 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. 隔板主要是由隔板体、静叶片和隔板外缘等几部分组成。 隔板主要是由隔板体、静叶片和隔板外缘等几部分组成。 装配式隔板是最早采用的隔板型式， 缺点:整体铣制静叶的加工工作量和金属的消耗量都非常大，因而生产周期长、成本高，且静叶与静叶的贴合面之间会造成漏汽.(随着焊接隔板的出现，基本已被淘汰。 ) 焊接隔板 将铣制或精密铸造、模压、冷拉的静叶片嵌在冲有叶型孔槽的内、外围带，焊成环形叶栅，然后再将它焊在隔板体和隔板外缘上之间，组成焊接隔板。 在隔板出口与外缘联结处有两道叶顶径向汽封片，在隔板内圆孔处开有隔板汽封的安装槽。 焊接隔板具有较高的强度和刚度，较好的汽密性 。 焊接隔板 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 自带冠式 叶片组焊式 直焊式 铸造隔板 将已成型的喷管叶片在浇铸隔板体的同时放入其中，一体浇铸而成。 喷管叶片可用铣制、冷拉、模压以及爆炸成型等方法制成 铸造隔板的板体由铸铁制成，静叶片浇铸在隔板的外缘和板体中。静叶有空心和实心两种，可用钢板弯制或爆破成型。在浇铸时使静叶两端露出泥芯的部分与形成板体及外缘的铁水融合在一起，冷却后即成为一个隔板的整体。 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。 六十年代提出了“薄壳静叶”的隔板结构。近年来由于爆破成型工艺的普遍掌握与推广，薄壳静叶的制造工艺更为简化。 隔板套 隔板套用来固定隔板。 现代高参数大功率汽轮机往往将相邻的几级隔板装在同一隔板套中，隔板套再固定于汽缸上。 隔板套结构上的分级基本上是由汽轮机抽汽情况决定的，相邻隔板套之间有抽汽，这样可充分利用隔板套之间的环状汽流通道，而无须借加大轴向尺寸的办法取得必要的抽汽流通面积。 隔板套 采用隔板套不仅便于拆装，而其可使级间距离不受或少受汽缸上抽汽口的影响，从而可以减小汽轮机的轴向尺寸，简化汽缸形状，有利于启停及负荷变化，并为汽轮机实现模块式通用设计创造了条件。 隔板套的采用会增大汽缸的径向尺寸，相应的法兰厚度也将增大，延长了汽轮机的启动时间。 静叶环和静叶持环 在反动式汽轮机中没有叶轮和隔板，动叶片直接装在转子的外缘上，静叶则固定在汽缸内壁或静叶持环上。静叶持环的分级一般是考虑便于抽汽口的布置而定的。静叶环和静叶持环一般为水平中分式。 四，隔板强度计算 隔板由隔板体3、静叶2和隔板外缘1三部分组成 ），通常也必须分成上下两半。隔板必需具有良好的密封性、有足够的强度和刚度，并且与转子很好地同心。 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（Wah