一種蒸汽輪機發電設備的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及蒸汽發電技術領域,具體涉及一種蒸汽輪機發電設備。
【背景技術】
[0002]現有的汽輪機是將高熱高壓蒸汽沿軸線方向注入到汽缸內沖擊葉扇片產生機械能,蒸汽氣流的沖擊方向與葉扇片的旋轉方向垂直,屬于風車原理,風車原理本身能量損耗大,機械效率低;其次,葉扇片產生的力受到分解,使大部分力被葉扇片固定連接的轉軸所克服,降低了整體機械能。
[0003]現有的蒸汽輪機都是采用臥式結構,汽輪及轉軸的全部重量都壓在軸承的下半圓弧面上,因此,支撐整個汽輪的轉軸和軸承之間的摩擦力很大,尤其是軸承下半部分的半圓弧面容易磨損老化,隨著使用時間的增長,使軸承內圈逐漸下行,轉軸偏離同心圓,造成葉扇片扇峰對汽缸內壁產生劃痕,葉扇片容易斷裂,釀成嚴重后果,因此,臥式結構的汽輪機故障多,售后維修成本高。
[0004]現有蒸汽輪機汽缸內容積大,消耗的熱量也大,容易造成熱能的損失。
[0005]現有的蒸汽輪機內設有大量的葉扇片,葉扇片對材料要求高,必須采用強度高、韌性好、價格昂貴的合金材料,整機成本高。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是現有的蒸汽輪機采用臥式結構,支撐整個汽輪和轉軸的軸承受力不均勻、軸承下半圓弧面容易磨損老化,減少了蒸汽輪機的使用壽命;現有的蒸汽輪機把高熱高壓蒸汽以汽輪機軸線方向注入到汽輪機汽缸內沖擊葉扇片產生機械能,熱能損耗大,機械效率低。
[0007]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種蒸汽輪機發電設備,包括汽輪機本體、發電裝置和傳動裝置,所述汽輪機本體通過傳動裝置帶動發電裝置運行,所述傳動裝置設置在汽輪機本體和發電裝置的下方;
[0008]所述汽輪機本體包括汽缸和設置在汽缸內的汽輪,所述汽缸呈圓筒狀,所述汽缸與汽輪通過轉軸同軸設置,所述轉軸與地面垂直;
[0009]所述汽缸的側壁上開設有多組結構相同的進氣口和排氣口,所述進氣口和排氣口平行設置在汽缸的側壁上,所述進氣口和排氣口縱向設置在汽缸側壁上,所述進氣口與轉軸軸線平行,所述汽輪機本體通過進氣口注入蒸汽,所述進氣方向為沿汽缸的外壁的水平切線方向。
[0010]本發明的有益效果是:本發明通過將轉軸與地面垂直設置,汽輪機本體繞轉軸在水平方向上轉動,汽缸的重量通過轉軸壓接在傳動裝置上,使汽輪機呈一個獨立平穩的陀螺結構,汽輪機旋轉類似陀螺在旋轉,旋轉的陀螺結構摩擦最小,機械損耗最低,運行更加平穩,可增加汽輪及軸承的使用壽命;通過將進氣方向沿進氣口的水平切線方向進氣,使進氣蒸汽的沖擊方向與汽輪的旋轉方向保持一致,使沖擊力不發生分解,熱能損耗小;本發明汽缸內設有汽輪,汽輪呈圓桶狀,汽輪占據汽缸容積,使汽缸內的容積減小,維持做功所需要的熱能的量小。
[0011]在上述技術方案的基礎上,本發明還可以做如下改進。
[0012]進一步,所述汽輪包括圓柱狀的輪體和多個輪板,所述多個輪板豎直均勻固定分布在輪體外壁上,輪板在輪體的向心位置上。
[0013]采用上述進一步方案的有益效果是:通過設置多個輪板,增大了氣流的接觸面積,熱能利用率高;片狀輪板的高度小,輪板與輪體固定部位更加堅固耐用,且片狀輪板對材料要求低,不需要價格昂貴的合金材料,整機成本低;輪板豎直分布在輪體的外壁上,蒸汽的氣流方向與輪板垂直,可有效推動輪板旋轉。
[0014]進一步,所述輪板呈環形均勻分布在輪體的外壁上,每相鄰兩圈呈環形設置的輪板之間交錯設置。
[0015]采用上述進一步方案的有益效果是:通過交錯設置的輪板,使每一個片狀輪板都能夠收到高壓氣流的沖擊,受力面積大,使熱能得到重復循環利用,可有效利用熱能。
[0016]進一步,所述汽輪的兩端設有氣環,所述氣環與輪板垂直,所述氣環呈環形固定在汽輪的外壁上,所述氣環的高度與輪板的高度相等。
[0017]采用上述進一步方案的有益效果是:通過設置氣環,使片狀輪板在輪體兩側圓周氣環的區域內,且每一條氣環與片狀輪板的高度相等,氣環的設置可減少高壓氣流沿汽輪兩底與缸蓋空間由排氣口排出,減少熱能損耗,提高汽輪機的熱效率。
[0018]進一步,輪體外壁最上端輪板的上沿與最下端輪板的下沿之間的距離與進氣口和排氣口的開口長度相等;每組進氣口和排氣口之間的汽缸內壁與汽輪外壁空間形成圓弧缸。
[0019]采用上述進一步方案的有益效果是:通過設置輪體外壁最上端輪板的上沿和最下端輪板的下沿之間的距離與進氣口和排氣口的開口長度相等,使每一個輪板都能受到蒸汽的沖擊;每組進氣口和排氣口之間的汽缸內壁與汽輪外壁空間形成圓弧缸,通過將汽缸分割成多個圓弧缸,每個圓弧缸為一個做功單位,每個圓弧缸容積小、維持做功所需熱能小;每個圓弧缸內汽輪的旋轉力臂大,力臂為汽輪半徑與輪板高度之和,使汽輪轉動的扭矩增大,汽輪做功多,效率高。
[0020]進一步,所述汽缸外壁的每個進氣口外圍切線處均設置有進氣室,所述汽缸外壁的每個排氣口外圍切線處均設置有排氣室;所述汽缸上設有分氣倉,所述分氣倉上設有多個出氣口,所述多個出氣口分別與各進氣室相連,分氣倉通過出氣口注入蒸汽到進氣室。
[0021]采用上述進一步方案的有益效果是:通過設置分氣倉,將蒸汽從分氣倉注入到多個進氣室內,為進氣口提供蒸汽,不需要額外的管路,方便快捷。
[0022]進一步,所述汽缸包括缸筒和缸蓋,所述缸蓋設置在缸筒的兩底上,所述兩個缸蓋的圓心上設有軸心孔,所述軸心孔內設有軸承,所述轉軸與軸承內圈相連;所述缸筒外壁上設有多個縱向排列的潤滑油道,所述潤滑油道與汽缸內壁連通,所述潤滑油道上設有潤滑油進量調節器。
[0023]采用上述進一步方案的有益效果是:通過設置潤滑油進量調節器來調節潤滑油的進油量,使汽缸內橫向旋轉的每一個輪板及氣環都能得到潤滑的同時,還可避免潤滑油過量,造成不必要的浪費。
[0024]進一步,所述傳動裝置包括主動齒輪、被動齒輪和從動齒輪,所述主動齒輪設置在主動齒輪箱內,所述被動齒輪設置在被動齒輪箱內,所述從動齒輪設置在從動齒輪箱內;所述主動齒輪箱箱體一側設有矩形剖面切口,所述被動齒輪箱箱體一側設有矩形剖面切口,所述從動齒輪箱箱體左右兩側分別設有矩形剖面切口,所述從動齒輪箱箱體左右兩側分別與主動齒輪箱和被動齒輪箱箱體上的矩形剖面切口密封對接,形成一個完整的齒輪箱體;
[0025]所述主動齒輪的圓周面上設有與兩底面垂直的條形齒,所述主動齒輪的下表面設有環形凹槽,所述環形凹槽內設有滾珠,所述主動齒輪的上表面圓心處設有正方體凹槽,所述正方體凹槽與設置在轉軸一端的正方體軸頭相卡合連接;
[0026]所述被動齒輪的圓周面上設有與兩底面垂直的條形齒,所述被動齒輪的的下表面設有環形凹槽,所述環形凹槽內設有滾珠,所述被動齒輪的上表面圓心處設有正方體凹槽,所述正方體凹槽與發電裝置轉子的正方體軸頭卡合連接。
[0027]采用上述進一步方案的有益效果是:通過在轉軸下方設置主動齒輪,在主動齒輪底面上設置凹槽跑道,且凹槽空間內設有多個滾珠,形成汽輪的壓力軸承,該壓力軸承受力更均勻,使用壽命更長。即使汽輪經長期使用,壓力軸承間環形凹槽與滾珠間相互磨蝕,汽輪與轉軸下行,但汽缸內汽輪下行空間大,汽輪的下行也不影響汽輪機的正常運轉,使用壽命更長,售后維修成本低。通過在發電裝置的下方設置被動齒輪,在被動齒輪底面上設置凹槽跑道,且凹槽空間內設有多個滾珠,形成發電裝置的壓力軸承,該壓力軸承受力更均勻,使用壽命更長。
[0028]進一步,所述分氣倉內設有保溫桶,所述保溫桶外壁與分氣