隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)

1、新型汽輪機(jī)蒸汽密封元件隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)交流提綱企業(yè)簡(jiǎn)介常見汽封類型汽封在汽輪機(jī)密封中的重要性非接觸式汽封簡(jiǎn)介接觸式汽封簡(jiǎn)介隨動(dòng)懸浮齒汽封說明隨動(dòng)懸浮齒汽封與梳齒汽封密封性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論公司簡(jiǎn)介 秦皇島魚麟電力設(shè)備有限公司發(fā)展于1996年，成立于2012年。 主要從事火力發(fā)電廠汽輪機(jī)蒸汽密封技術(shù)，以及電廠節(jié)能降耗整體方案的制定與實(shí)施，為客戶提供各種高精度、高性能的汽輪機(jī)蒸汽密封產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)，以滿足客戶節(jié)能降耗的需求。 公司通過與國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)密封技術(shù)人員的學(xué)術(shù)交流，結(jié)合公司技術(shù)研發(fā)中心,多次反復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行的優(yōu)化改進(jìn)，將魚鱗汽封、隨動(dòng)懸浮齒密封技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)硬齒汽封的鑲嵌調(diào)整技術(shù)，轉(zhuǎn)化為具有自主知

2、識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技產(chǎn)品。經(jīng)過多次在大小不同型號(hào)的機(jī)組上應(yīng)用，取得了良好的改造效果，為國(guó)內(nèi)火電廠的節(jié)能減排、提質(zhì)降耗做出了貢獻(xiàn)。企業(yè)資質(zhì)4常見汽封類型汽封分類按與轉(zhuǎn)軸的配合狀態(tài)分兩大類1、非接觸式汽封梳齒汽封（迷宮汽封）；側(cè)齒汽封；布萊登汽封；蜂窩汽封2、接觸式汽封碳晶（金屬）內(nèi)環(huán)汽封；刷式汽封；隨動(dòng)懸浮齒汽封非接觸式汽封與轉(zhuǎn)子需有較大的安全裝配間隙，相比接觸式汽封而言漏汽量自然要大。接觸式汽封 與轉(zhuǎn)子近似“零”間隙配合，相對(duì)漏汽量自然就小。汽封在汽輪機(jī)密封中的重要性 1、減小汽輪機(jī)的蒸汽泄漏量 2、提高汽輪機(jī)組的缸效和熱效率，減少燃料消耗，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，運(yùn)行的安全性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的節(jié)能減排

3、。據(jù)汽輪機(jī)廠家測(cè)算，高壓缸通流部分汽封間隙減小為原設(shè)計(jì)的一半時(shí)，高壓缸效率可提高0.71%，影響機(jī)組熱耗約10.5kj/kw.h以上。中壓缸通流部分汽封間隙減小為原設(shè)計(jì)的一半時(shí)，中壓缸效率可提高0.55%，影響機(jī)組熱耗約11.0kj/kw.h以上。高壓缸排汽軸封間隙減小為原設(shè)計(jì)的一半時(shí)，進(jìn)汽量減少1.55t/h，機(jī)組熱耗降低約4.3kj/kw.h。中壓缸排汽軸封間隙減小為原設(shè)計(jì)的一半時(shí)，進(jìn)汽量減少0.35t/h，機(jī)組熱耗降低約1.0kj/kw.h，由此可見汽封在汽輪機(jī)蒸汽密封中的重要。一、非接觸式汽封簡(jiǎn)介梳齒 1、梳齒汽封（亦稱迷宮汽封） (原理)因迷宮汽封常見，這里不做詳細(xì)說明7一、非接觸式

4、汽封簡(jiǎn)介側(cè)齒2、側(cè)齒汽封 8一、非接觸式汽封簡(jiǎn)介側(cè)齒 側(cè)齒汽封：安全上等同于梳齒汽封同等條件下較梳齒汽封的密封效果有一定提高但不明顯。在實(shí)際應(yīng)用中普遍反映與梳齒汽封沒有本質(zhì)上的區(qū)別，大都認(rèn)為是一種“概念”式的汽封。9一、非接觸式汽封簡(jiǎn)介布萊登 3、布萊登汽封 10一、非接觸式汽封簡(jiǎn)介布萊登 布萊登汽封是一項(xiàng)美國(guó)專利，但是美國(guó)人自己并不應(yīng)用。 他主要基于避開機(jī)組過臨界時(shí)振動(dòng)幅度大，而動(dòng)靜干涉碰磨汽封齒，進(jìn)而影響汽封密封效果而設(shè)計(jì)的這么一個(gè)安全理念。但實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，因受產(chǎn)品加工精度、彈簧性能、安裝質(zhì)量、運(yùn)行時(shí)間，運(yùn)行環(huán)境，地心重力、蒸汽品質(zhì)等諸多因素影響，其最初設(shè)計(jì)的想法很難實(shí)現(xiàn)。如果汽封張開不

5、能同時(shí)歸位，密封自然就不存在了11一、非接觸式汽封簡(jiǎn)介蜂窩 4、蜂窩汽封哈斯特鎳合金（奧氏體不銹鋼）12一、非接觸式汽封簡(jiǎn)介蜂窩 蜂窩汽封的優(yōu)點(diǎn) 、蒸汽在封穴內(nèi)環(huán)流受阻起密封作用，能有效減小轉(zhuǎn)子自激振動(dòng)發(fā)生概率。 、在低壓葉頂處應(yīng)用，具有一定的除濕效果，有效避免水擊現(xiàn)象發(fā)生和低壓末級(jí)葉片水蝕，這也是最早由西屋公司應(yīng)用在大型機(jī)組低壓葉頂?shù)脑颉?、相對(duì)梳齒汽封可提高密封效果3050%以上。蜂窩汽封的不足是： 、由于結(jié)構(gòu)所限，安裝時(shí)不便測(cè)量間隙。 、如果蜂窩帶選材不當(dāng)，使用壽命短，很難保證一個(gè)大修期。 、蜂窩帶是在1100度左右釬焊的，當(dāng)發(fā)生動(dòng)靜干涉后易脫落傷軸。 、切割后易發(fā)生嚴(yán)重形變（釬焊后內(nèi)

6、應(yīng)力大，不易消除），甚至無法安裝。13二、接觸式汽封簡(jiǎn)介碳晶內(nèi)環(huán)1、碳晶（金屬）內(nèi)環(huán)汽封14二、接觸式汽封簡(jiǎn)介碳晶內(nèi)環(huán) 碳晶內(nèi)環(huán)汽封為接觸式汽封，密封能力一定程度上得到提高，但它易磨損，不耐高溫，不抗汽流沖刷、汽蝕能力差，使用壽命短，通常一年左右就要更換。后來將內(nèi)環(huán)碳晶材質(zhì)改為金屬材質(zhì)，但密封效果并沒有提高（因僅能在汽封的中部設(shè)計(jì)一道齒）齒的數(shù)量對(duì)密封效果有影響 。15二、接觸式汽封簡(jiǎn)介刷式2、刷式汽封16二、接觸式汽封簡(jiǎn)介刷式 工作原理 簡(jiǎn)單的說就是利用刷毛的剛性、柔性和彈性來保證安全，使汽封的密封間隙做到最小。理論上利用刷絲間空隙的不均勻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的橫向流破壞同向流，產(chǎn)生自密封效應(yīng)。 優(yōu)點(diǎn)

7、刷式汽封是接觸式“零”間隙汽封，有一定的安全性，密封效果較好。 缺點(diǎn) 刷毛易脫落、易倒伏 需要高強(qiáng)度粒子噴涂處理來保護(hù)軸不被磨損，施工有難度，造價(jià)高。 刷毛受熱熱汽流作用極易卷曲，造成密封失效。（見下圖）17二、接觸式汽封簡(jiǎn)介刷式 某電廠使用刷式汽封開缸后的情況： 18二、接觸式汽封簡(jiǎn)介隨動(dòng)懸浮齒 3、隨動(dòng)懸浮齒汽封19二、接觸式汽封簡(jiǎn)介隨動(dòng)懸浮齒 隨動(dòng)懸浮齒汽封20二、接觸式汽封簡(jiǎn)介隨動(dòng)懸浮齒21東汽66萬機(jī)組軸端汽封二、接觸式汽封簡(jiǎn)介隨動(dòng)懸浮齒22過橋汽封三、隨動(dòng)懸浮齒汽封專利證書23三、隨動(dòng)懸浮齒汽封 它是一個(gè)具有發(fā)明專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型汽輪機(jī)蒸汽密封元件。 隨動(dòng)懸浮齒汽封按類型屬接觸式汽

8、封，可應(yīng)用在大小機(jī)組的高、中、低各種壓力和溫度的工況下。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、巧妙，成本低，性價(jià)比高，運(yùn)行工況下齒片具有很好的剛度，不倒伏、不卷曲，每個(gè)齒片均可獨(dú)立自由退讓，動(dòng)靜干涉時(shí)確保退讓不傷軸，運(yùn)行安全可靠。24三、隨動(dòng)懸浮齒汽封 綜合上面各類汽封所述，我們可以得出一個(gè)不爭(zhēng)的結(jié)論，那就是無論什么樣的汽封，最終都是要通過小的“間隙”來實(shí)現(xiàn)良好密封。 權(quán)威部門的結(jié)論也告訴我們，汽封間隙的大小對(duì)機(jī)組的缸效，熱耗影響是很大的，而小的汽封間隙又與機(jī)組的安全運(yùn)行是客觀的一對(duì)矛盾，所以在行業(yè)實(shí)行提質(zhì)降耗，節(jié)能減排的過程中就對(duì)汽封的使用安全性、密封性能提出了更高的要求，這也是自然的，因?yàn)閷?duì)汽輪機(jī)來說沒有安全就

9、談不上密封。25三、隨動(dòng)懸浮齒汽封 下面我重點(diǎn)介紹一下秦皇島魚麟電力設(shè)備有限公司，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 的“隨動(dòng)懸浮齒汽封”的密封優(yōu)勢(shì)1、請(qǐng)大家先看一下隨動(dòng)懸浮齒汽封工作原理的動(dòng)畫片 通過動(dòng)畫，我們可以一目了然地了解該密封元件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，工作原理以及運(yùn)行中能保證安全的性能所在。 結(jié)構(gòu)化整為零把硬接觸變?yōu)檐洠◤椥裕┙佑|；工藝激光鉚焊 ； 材質(zhì):航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的（GH4169/GH605）耐溫750800度2、隨動(dòng)懸浮齒汽封密封性能實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)錄像梳齒隨動(dòng)26隨動(dòng)懸浮齒汽封與梳齒汽封密封性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)裝置 模擬的小“汽輪機(jī)”安裝隨動(dòng)懸浮齒汽封兩圈(梳齒汽封兩圈)， 間隙同為0.15mm0.25mm 27隨

10、動(dòng)懸浮齒汽封與梳齒汽封密封性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)曲線兩種汽封密封性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)曲線28隨動(dòng)懸浮齒汽封與梳齒汽封密封性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)裝置 500度加溫實(shí)驗(yàn)打開模擬的“小汽輪機(jī)”后，軸和汽封齒的磨合都完好，軸無損傷，只有拋光痕跡，懸浮齒平整完好，齒片彈性仍然良好。隨動(dòng)懸浮齒汽封與梳齒汽封密封性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)論 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖可看出，紫色線上升幅度遠(yuǎn)大于綠色線，并長(zhǎng)時(shí)間保持在4公斤以上壓力，說明兩種汽封密封能力差別非常大。 由于條件所限，儲(chǔ)氣罐較小，只能做出壓力變化圖，如有穩(wěn)定汽源，制定出漏流量變化曲線，對(duì)比將更為直觀。 為什么選擇梳齒汽封進(jìn)行密封性能對(duì)比？其實(shí)梳齒汽封就是一個(gè)比較好的汽封（國(guó)外的機(jī)組一直在應(yīng)

11、用），其缺點(diǎn)就是動(dòng)靜干涉后間隙不能補(bǔ)償，隨動(dòng)懸浮齒汽封，就是填補(bǔ)了它這一不足，實(shí)現(xiàn)了更好的密封。30結(jié)束語 隨動(dòng)懸浮齒汽封從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)巧妙、金屬材料選取、運(yùn)行安全性保證、密封性能良好、應(yīng)用性價(jià)比高等多方面都優(yōu)越于其它的蒸汽密封元件。 隨著市場(chǎng)的廣泛認(rèn)知與應(yīng)用，無疑會(huì)對(duì)汽輪機(jī)蒸汽密封帶來一場(chǎng)技術(shù)上的革命。 在300MW及以上汽輪機(jī)上，通過應(yīng)用隨動(dòng)懸浮齒汽封對(duì)葉頂、隔板、軸端、過橋以及平衡盤汽封的靈活改造，定會(huì)在機(jī)組的節(jié)能減排、提質(zhì)降耗上取得滿意的收效。 謝謝大家！ 秦皇島魚麟電力設(shè)備有限公司 2017.3.2 31隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)答疑A、問：隨動(dòng)懸浮齒密封技術(shù)如何提高密封能力？答：1、安全有了保

12、證就能把密封間隙做到很小，安裝時(shí)可按510絲間隙做，汽輪機(jī)正常運(yùn)行研配間隙可以更小，小間隙是保證提高密封能力的主要因素。2、隨動(dòng)懸浮齒結(jié)構(gòu)精巧，所占空間57mm,不影響汽封整體強(qiáng)度。對(duì)應(yīng)軸端、隔板及過橋汽封，如果汽封體結(jié)構(gòu)適合，可增加隨動(dòng)懸浮齒23道，多道小間隙密封齒帶來更好的密封效果。32隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)答疑B、問：隨動(dòng)懸浮齒安裝間隙這么小，和轉(zhuǎn)子碰磨怎么辦？答：隨動(dòng)懸浮齒每個(gè)小齒都能獨(dú)立退讓，動(dòng)作靈活，齒尖輕觸在轉(zhuǎn)軸上，對(duì)軸壓力很小，可忽略不計(jì)，主要因?yàn)辇X根和轉(zhuǎn)子軸向水平，對(duì)轉(zhuǎn)軸沒有正向壓力；經(jīng)過破壞摩擦實(shí)驗(yàn)，采用15CrMoA（普通汽封材料）模擬轉(zhuǎn)軸，高齒零間隙5絲不入，隨動(dòng)懸浮齒負(fù)5

13、0絲壓緊，經(jīng)過20分鐘1000RPM摩擦實(shí)驗(yàn)后，轉(zhuǎn)軸只有擦痕，懸浮齒端部磨平，還有30絲退讓間隙。33隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)答疑C、問：齒片是否會(huì)側(cè)倒和旁邊齒塞夾一起？答：受到轉(zhuǎn)軸壓力退讓，隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)徑向傾倒時(shí)受護(hù)齒結(jié)構(gòu)控制，只能向下運(yùn)動(dòng)，躲開轉(zhuǎn)軸，就是說小齒微微側(cè)傾即離開轉(zhuǎn)軸，還沒碰到旁邊小齒即失去受力，所以不會(huì)塞夾在一起。34隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)答疑D、問：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)碰磨小齒，是否會(huì)脫落，影響密封？答：隨動(dòng)懸浮齒汽封從三個(gè)方面保證不會(huì)出現(xiàn)此問題1、結(jié)構(gòu)決定 小齒受轉(zhuǎn)子壓力，無拉力，輕微受力即后退側(cè)傾，不會(huì)脫落。2、小齒設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)受力特點(diǎn)，彈性變形點(diǎn)加強(qiáng)，齒根受力點(diǎn)加強(qiáng)，即保證彈性靈活又不失強(qiáng)度。3

14、、材料因素 小齒采用耐溫800度以上航空航天用特種高溫變形合金，退火溫度1100度，-200650度有較強(qiáng)的抗蠕變特性。35隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)答疑E、問：長(zhǎng)期高溫環(huán)境如何保持齒片彈性及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度？答：1、小齒片屬微動(dòng)退讓，和轉(zhuǎn)子振幅同步，所需彈力非長(zhǎng)期受力所需的屈服彈力，所以保持微小彈力即可正常工作；2、齒片采用耐高溫變形合金材料，工作耐溫達(dá)800，此種材料抗熱振性好，高溫狀態(tài)保持彈力能力強(qiáng)，即使長(zhǎng)期高溫彈性衰變所余殘余彈力也可滿足小齒微動(dòng)所需。3、齒片厚度0.20.3mm，寬度38mm，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和材料均可滿足要求。36隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)答疑F、問：受到高溫高速氣流沖刷時(shí)，如何保證齒片排列整齊，不影響密封？答：小齒迎汽側(cè)有護(hù)齒保護(hù)，比護(hù)齒僅高約0.30.5毫米，承受沖刷力有限；受護(hù)齒結(jié)構(gòu)影響，側(cè)傾角度受限，與護(hù)齒及后面高齒間隙為10絲，受沖刷時(shí)不會(huì)扭曲，整體結(jié)構(gòu)及材料強(qiáng)度做保證。37隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)答疑G、隨動(dòng)懸浮齒汽封和其他形式汽封對(duì)轉(zhuǎn)軸影響對(duì)比隨動(dòng)懸浮齒汽封把原來整圈汽封齒化整為零，分割成一個(gè)個(gè)小齒，整塊汽封對(duì)軸的壓力被每個(gè)小齒分解，所以相對(duì)摩擦力??；普通汽封是整體結(jié)構(gòu)，汽封對(duì)軸的壓力容易集中在某個(gè)點(diǎn)上，所以單點(diǎn)壓力非常大，摩擦力亦會(huì)很大，對(duì)轉(zhuǎn)軸影響非常大。38隨動(dòng)懸浮齒汽封技術(shù)答疑H、刷式等柔齒類汽封經(jīng)常出現(xiàn)起機(jī)困難現(xiàn)象，隨動(dòng)懸浮齒汽封是否會(huì)出現(xiàn)相同問題？