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新聞動(dòng)態(tài)
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汽輪機(jī)-蜂窩式汽封

發(fā)布時(shí)間:2019-04-29 14:21來源:伊頓瀏覽次數(shù):1065
一、概述  
   蜂窩式汽封是較成熟的密封技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)源于美國航天飛機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料泵的密封,軍、民用飛機(jī)上均普遍應(yīng)用,大功率的鼓風(fēng)機(jī)上采用此技術(shù)密封和消振。
   在汽輪機(jī)上應(yīng)用蜂窩式汽封,一早出現(xiàn)在美國西屋公司汽輪機(jī)低壓缸次末級、次次末級葉片頂部用以減輕葉片的水蝕。
   在國內(nèi),汽輪機(jī)專業(yè)何立東何博士于90年代發(fā)現(xiàn)了此項(xiàng)技術(shù),經(jīng)過研究、實(shí)驗(yàn)并把此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用推廣到汽輪機(jī)軸端、級間及葉頂,并于99年申請了國家專利。經(jīng)過多年的試驗(yàn)研究,我公司進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化。 
   2003年,哈爾濱汽輪機(jī)廠做了蜂窩式汽封與現(xiàn)在耐磨的梳齒汽封破壞性試驗(yàn),在相同壓力、轉(zhuǎn)速擴(kuò)軸徑表面的光潔度和硬度的條件下,本次試驗(yàn)結(jié)論如下:
1、運(yùn)行壽命:蜂窩式汽封的運(yùn)行壽命(即耐磨損性能)是梳齒式汽封的2.5倍;
2、對軸徑表面的摩擦阻尼之大小(摩擦系數(shù)的大小);梳齒式汽封對軸徑表面的摩擦阻尼為蜂窩式汽封的1.4倍
3、對軸徑表面的摩擦損傷程度:
梳齒式汽封對軸徑表面的摩擦損傷程度為蜂窩式密封的6倍。
4、對轉(zhuǎn)子運(yùn)行穩(wěn)定性的影響:
在2000rmp以上的轉(zhuǎn)速下,蜂窩式汽封對轉(zhuǎn)子運(yùn)行穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)約為梳齒式汽封的2倍。
 
二、蜂窩式汽封結(jié)構(gòu)說明
   所謂蜂窩式汽封,即密封環(huán)的內(nèi)表面是由正六面體形狀的蜂窩孔規(guī)則排列而成的蜂窩帶構(gòu)成。蜂窩帶是由厚度僅為0.05mm-0.10mm的海斯特鎳基耐高溫合金薄板(Hastelloy-X)在特殊成型設(shè)備上制成的正六面體網(wǎng)格型材,再經(jīng)特殊焊接設(shè)備而成的。根據(jù)密封環(huán)體尺寸制作而成的蜂窩帶,在真空釬焊爐中通過真空釬焊技術(shù)被焊接在母體密封環(huán)上,繼而形成了蜂窩式密封。如下圖:         
三、蜂窩式汽封的優(yōu)點(diǎn)
正是由于蜂窩式汽封的耐磨性及特殊的結(jié)構(gòu)模式,蜂窩汽封有以下優(yōu)點(diǎn):
1、密封效果好、顯著提高汽輪機(jī)組的效率
(1)蜂窩式汽封因?yàn)槭窃谄獾拈L齒中間釬焊上蜂窩,齒的當(dāng)量齒數(shù)成多倍增加,節(jié)流次數(shù)大大多于普通的梳齒式汽封。密封效果增加。
(2)由于環(huán)形腔室被割裂成一個(gè)個(gè)蜂窩,蒸汽進(jìn)入蜂窩后,進(jìn)行回旋反沖,在軸表面形成強(qiáng)勁氣膜,大大阻礙后部蒸汽前進(jìn),密封效果增強(qiáng)。
(3)由于環(huán)形腔室內(nèi)一個(gè)個(gè)小蜂窩的存在,汽流熱能耗散加大,汽流動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能耗散,密封性增加。
(4)由于蜂窩帶耐磨,蜂窩帶不會有迅速被磨的情況,間隙可以適當(dāng)作小,密封性增強(qiáng)。 
2、不會引起汽流激振
由于長齒間環(huán)形腔室被割裂成一個(gè)個(gè)小蜂窩,長齒間沒有大能量的環(huán)形氣流,不存在軸表面切向力不均的情況,有效抑制汽封流體激振,提高機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性。
3、不會出現(xiàn)掉臺和被拉彎的現(xiàn)象
因?yàn)殚L齒間整個(gè)空間全部充滿蜂窩帶,不論是否操作不當(dāng)脹差大等情況,蜂窩帶始終對著軸上的凸臺。更由于正六邊形結(jié)構(gòu),蜂窩帶的剛度較大,不會被吹倒。而軸上凹槽永運(yùn)不會碰到蜂窩帶,不存在象梳齒式汽封長齒那樣被拉彎的情況發(fā)生。
4、間隙可調(diào)安裝方便
蜂窩汽封背弧處,有調(diào)整塊和調(diào)整墊片,通過增加墊片可以調(diào)整汽封間隙,原汽封滑道不需作任何處理,方便快捷。
5、壽命長、對軸無傷害
蜂窩帶對比目前耐磨、對軸傷害性小的的梳齒式汽封耐磨,對軸的傷害性更小。
6、在濕度較大的葉片頂部,裝上蜂窩汽封,有效去除葉頂水分,保護(hù)葉片少受水蝕。
在葉頂處的蜂窩式汽封,蜂窩帶的底部有疏水槽,水珠甩擊后被蜂窩割裂在蜂窩內(nèi)漫反射動(dòng)能消失,然后順槽底流到底部疏水口,防止葉頂?shù)乃g有良好的作用。
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一、概述  
   蜂窩式汽封是較成熟的密封技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)源于美國航天飛機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)液體燃料泵的密封,軍、民用飛機(jī)上均普遍應(yīng)用,大功率的鼓風(fēng)機(jī)上采用此技術(shù)密封和消振。
   在汽輪機(jī)上應(yīng)用蜂窩式汽封,一早出現(xiàn)在美國西屋公司汽輪機(jī)低壓缸次末級、次次末級葉片頂部用以減輕葉片的水蝕。
   在國內(nèi),汽輪機(jī)專業(yè)何立東何博士于90年代發(fā)現(xiàn)了此項(xiàng)技術(shù),經(jīng)過研究、實(shí)驗(yàn)并把此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用推廣到汽輪機(jī)軸端、級間及葉頂,并于99年申請了國家專利。經(jīng)過多年的試驗(yàn)研究,我公司進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化。 
   2003年,哈爾濱汽輪機(jī)廠做了蜂窩式汽封與現(xiàn)在耐磨的梳齒汽封破壞性試驗(yàn),在相同壓力、轉(zhuǎn)速擴(kuò)軸徑表面的光潔度和硬度的條件下,本次試驗(yàn)結(jié)論如下:
1、運(yùn)行壽命:蜂窩式汽封的運(yùn)行壽命(即耐磨損性能)是梳齒式汽封的2.5倍;
2、對軸徑表面的摩擦阻尼之大小(摩擦系數(shù)的大小);梳齒式汽封對軸徑表面的摩擦阻尼為蜂窩式汽封的1.4倍
3、對軸徑表面的摩擦損傷程度:
梳齒式汽封對軸徑表面的摩擦損傷程度為蜂窩式密封的6倍。
4、對轉(zhuǎn)子運(yùn)行穩(wěn)定性的影響:
在2000rmp以上的轉(zhuǎn)速下,蜂窩式汽封對轉(zhuǎn)子運(yùn)行穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)約為梳齒式汽封的2倍。
 
二、蜂窩式汽封結(jié)構(gòu)說明
   所謂蜂窩式汽封,即密封環(huán)的內(nèi)表面是由正六面體形狀的蜂窩孔規(guī)則排列而成的蜂窩帶構(gòu)成。蜂窩帶是由厚度僅為0.05mm-0.10mm的海斯特鎳基耐高溫合金薄板(Hastelloy-X)在特殊成型設(shè)備上制成的正六面體網(wǎng)格型材,再經(jīng)特殊焊接設(shè)備而成的。根據(jù)密封環(huán)體尺寸制作而成的蜂窩帶,在真空釬焊爐中通過真空釬焊技術(shù)被焊接在母體密封環(huán)上,繼而形成了蜂窩式密封。如下圖:         
三、蜂窩式汽封的優(yōu)點(diǎn)
正是由于蜂窩式汽封的耐磨性及特殊的結(jié)構(gòu)模式,蜂窩汽封有以下優(yōu)點(diǎn):
1、密封效果好、顯著提高汽輪機(jī)組的效率
(1)蜂窩式汽封因?yàn)槭窃谄獾拈L齒中間釬焊上蜂窩,齒的當(dāng)量齒數(shù)成多倍增加,節(jié)流次數(shù)大大多于普通的梳齒式汽封。密封效果增加。
(2)由于環(huán)形腔室被割裂成一個(gè)個(gè)蜂窩,蒸汽進(jìn)入蜂窩后,進(jìn)行回旋反沖,在軸表面形成強(qiáng)勁氣膜,大大阻礙后部蒸汽前進(jìn),密封效果增強(qiáng)。
(3)由于環(huán)形腔室內(nèi)一個(gè)個(gè)小蜂窩的存在,汽流熱能耗散加大,汽流動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能耗散,密封性增加。
(4)由于蜂窩帶耐磨,蜂窩帶不會有迅速被磨的情況,間隙可以適當(dāng)作小,密封性增強(qiáng)。 
2、不會引起汽流激振
由于長齒間環(huán)形腔室被割裂成一個(gè)個(gè)小蜂窩,長齒間沒有大能量的環(huán)形氣流,不存在軸表面切向力不均的情況,有效抑制汽封流體激振,提高機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性。
3、不會出現(xiàn)掉臺和被拉彎的現(xiàn)象
因?yàn)殚L齒間整個(gè)空間全部充滿蜂窩帶,不論是否操作不當(dāng)脹差大等情況,蜂窩帶始終對著軸上的凸臺。更由于正六邊形結(jié)構(gòu),蜂窩帶的剛度較大,不會被吹倒。而軸上凹槽永運(yùn)不會碰到蜂窩帶,不存在象梳齒式汽封長齒那樣被拉彎的情況發(fā)生。
4、間隙可調(diào)安裝方便
蜂窩汽封背弧處,有調(diào)整塊和調(diào)整墊片,通過增加墊片可以調(diào)整汽封間隙,原汽封滑道不需作任何處理,方便快捷。
5、壽命長、對軸無傷害
蜂窩帶對比目前耐磨、對軸傷害性小的的梳齒式汽封耐磨,對軸的傷害性更小。
6、在濕度較大的葉片頂部,裝上蜂窩汽封,有效去除葉頂水分,保護(hù)葉片少受水蝕。
在葉頂處的蜂窩式汽封,蜂窩帶的底部有疏水槽,水珠甩擊后被蜂窩割裂在蜂窩內(nèi)漫反射動(dòng)能消失,然后順槽底流到底部疏水口,防止葉頂?shù)乃g有良好的作用。
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