模块化汽轮机的制作方法

本实用新型涉及汽轮机领域，特别是指一种模块化汽轮机。
背景技术：
：汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的汽流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，也就是通常所指的传动轴。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也广泛使用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和叶片，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子(也就是本申请中提及的传动轴)旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，以便构成了不同工作原理的汽轮机。技术实现要素：本申请提供了一种模块化汽轮机，来解决传统汽轮机由于采用整机设计导致开发周期长的技术问题。在一实施方式中，本申请提供了一种模块化汽轮机，包括一进汽模块和一排汽模块，以及一过渡模块和一传动轴。所述进汽模块内沿其轴向设置有至少一端与外部连通的进汽空腔，且所述排汽模块内沿其轴向设置有至少一端与外部连通的排汽空腔。所述过渡模块内沿其轴向设置有贯穿所述过渡模块的过渡空腔，所述过渡模块贯穿的一端与所述进汽模块连接，所述过渡模块贯穿的另一端与所述排汽模块连接，所述进汽空腔与所述排汽空腔以及所述过渡空腔沿轴向贯通。所述传动轴设置于贯通的所述进汽空腔和所述排汽空腔以及所述过渡空腔内。所述传动轴上进一步设置有叶片，所述叶片设置于所述排汽空腔和所述进汽空腔内。在本实施方式中，沿所述传动轴的轴向将汽轮机分割为进汽模块、排汽模块和过渡模块。改变现有技术的研发方式，将传统技术中的整机开发改为先根据工况的技术参数对所述进汽模块进行设计，通过对所述进汽模块的设计可以确定汽轮机主要的性能参数。然后，对排汽模块进行选型，根据设计完成的所述进汽模块和选型后的所述排汽模块设计所述过渡模块，大幅缩短了所述排汽模块的设计开发时间，进而也缩减了整机的开发周期。由于采用了模块化的设计更加方便工厂的排产和备货，进一步的压缩了交货时间。在另一可选实施方式中，所述进汽模块进一步包括进汽室和一进汽轴承支座，所述进汽空腔设置在所述进汽室内，所述进汽空腔沿轴向贯穿所述进汽室的两端，所述进汽室的一端与所述过渡模块连接，所述传动轴通过所述进汽室另一端穿出。所述进汽轴承支座通过轴承支撑穿出所述进汽室另一端的所述传动轴。在本实施方式中，将所述进汽模块进一步分割为所述进汽室和所述进汽轴承支座两部分进行设计。其目的在于，所述进汽室一般沿所述传动轴的轴向分割为上下两个部分。但是，该类设计不适于所述传动轴的定位和安装，所以通过设置所述进汽轴承支座使其定位和安装更加准确，灵活性更强。在另一可选实施方式中，所述进汽室上设置有一配汽机构和一伺服系统。在本实施方式中，公开了配汽机构和伺服系统的具体设计实施方式，所述进汽室的设计会是与汽轮机整体技术参数关系最为紧密的一部分。那么对于流入的蒸汽则需要所述配汽机构以及与其配套的所述伺服系统进行控制。所以将所述配汽机构和所述伺服系统设置在所述进汽室上。在另一可选实施方式中，所述进汽轴承支座底部设置有一轱辘。在本实施方式中的所述进汽轴承支座为了安装移动更加灵活，可以在所述进汽轴承支座底部设置轱辘用于整体移动。在另一可选实施方式中，所述过渡模块包括一栅型阀，以及一调节抽汽阀。所述调节抽汽阀上会设计抽汽器。设计抽汽器的目的在于在汽轮机启动前为冷凝器(一般会设置在所述排汽模块中)迅速建立真空，以缩短启动时间。本实施方式提供了所述调节抽汽阀的设置位置。在另一可选实施方式中，所述排汽模块为冷凝型或非冷凝型。在本实施方式中，公开了所述排汽模块的两种分类。对于所述排汽模块的选型很大程度上也基于冷凝型或非冷凝型不同的分类。在另一可选实施方式中，所述排汽模块上设置有可控抽汽/注汽口。本实施方式公开了可控抽汽/注汽口的设置方式。在另一可选实施方式中，所述进汽模块和所述排汽模块，以及所述过渡模块之间通过螺纹连接件连接固定。在本实施方式提供了一种所述进汽模块和所述排汽模块，以及所述过渡模块的连接方式。附图说明下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施方式，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：图1为本实用新型模块化汽轮机的二维爆炸结构示意图；图2为本实用新型模块化汽轮机装配后结构的示意图；其中，附图标记如下：标号含义1进汽模块11进汽室111配汽机构112伺服系统12进汽轴承支座121轱辘2排汽模块21可控抽汽/注汽口3过渡模块31栅型阀32调节抽汽阀具体实施方式众所周知，汽轮机设备的交货时间和性能是客户最为关心的问题。如何对客户的需求进行快速反应并且根据汽轮机需要达到的技术参数快速实现汽轮机的设计成为研发过程中至关重要的一环。在一般的设计过程中，首先通过蒸汽的进汽压力和温度对汽轮机的进汽段进行设计，一般进汽段的设计周期在一周到二周之间，然后再根据蒸汽流动到汽轮机末段的流速和在汽轮机末段内叶片的排布等等要素设计汽轮机的末段(即低压段)，汽轮机的末段(即低压段)中叶片设计会比较复杂从而导致设计周期也会比较长，一般会花费几个月的时间，最后再进行统一的整机设计。由于在传统的设计方式中，每台汽轮机的工况和初始技术参数不同，客户所需求的性能参数也不同，因此需要根据每台汽轮机进行不同的设计。汽轮机的整机设计必须要等到所有设计完成后进行制造加工。因此汽轮机的设计制造周期非常长，一般需要几个月的时间才能交货。为了解决上述问题，图1为本实用新型现有技术中汽轮机内部结构局部示意图。图2为本实用新型模块化汽轮机装配后结构的示意图。如图1至图2所示，申请人发现可以将汽轮机分割为三个主要部分，即进汽模块1和排汽模块2，以及进汽模块1和排汽模块2之间的过渡模块3。采用上述实施方式是根据设计流程进行的模块化拆分，该实施方式具有极强的灵活性。在实际操作过程中，发明人会根据初始的技术参数(初始的技术参数一般是指比如进汽的压力、温度等)对进汽模块1可以直接进行设计。与此同时，对于排汽模块2可以根据排汽的设计要求进行选型(汽轮机的排汽部分一般会有多种成型的系列)，选型后与设计好的进汽模块1配合设计中间的过渡模块3。由于排汽模块2形成了独立的模块，所以只需要进行选型即可，本实施方式可以将排汽模块2的研发周期减至几周。虽然，进汽模块1的设计对汽轮机的性能影响比较大，但是进汽模块1的研发周期一般还会保持一周到两周的时间并不会增加。由于排汽模块2大幅缩减了研发周期，使汽轮机的整体研发周期也大幅缩减，从而缩短了交货周期。为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在表示各实施方式的附图中，相同的后两位数字表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地描绘了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在一可选实施方式中，本申请提供了一种模块化汽轮机，包括一进汽模块1和一排汽模块2，以及一过渡模块3。进汽模块1和排汽模块2内分别沿其轴向设置有至少一端与外部连通的进汽空腔和排汽空腔，过渡模块3内沿其轴向设置有贯穿过渡模块3两端的过渡空腔。最终将进汽模块1和排汽模块2，以及过渡模块3装配后，所述进汽空腔与所述排汽空腔以及所述过渡空腔沿轴向贯通用于设置传动轴(即转子轴)。在实际操作过程中，首先根据客户的初始技术参数先对进汽模块1进行设计。因为上文中也提到进汽模块1对汽轮机的性能影响很大(汽轮机的性能主要由进汽模块1的设计决定)，具体来说，进汽模块1中的所述叶片和流道等等设计需要进行对应的调整。大概设计研发的周期为一至两周，该周期与现有技术的开发周期基本一致。同时在成系列的排汽模块2中进行选型。在传统方式中，汽轮机的末段(即一般所说的低压段)在整机设计的过程中一般需要几个月的时间，因为整机设计无法规避汽轮机末段的重新设计。那么，采用本申请实施方式中排汽模块2的选型可以将研发周期直接降至几周。最后，再根据设计好的进汽模块1和排汽模块2完成其对接需要的过渡模块3。一般最后过渡模块3的设计过程也为一周左右，所以最终所有汽轮机的设计研发周期被压缩至一个月之内完成，交货时间大幅压缩。采用传统的设计方式可能需要几个月的研发周期。另外，排汽模块2的选型方式可以为前期的备货，产能调整提供基础。在本申请的另一实施方式中，进汽模块1进一步包括一进汽室11和一进汽轴承支座12，所述进汽空腔设置在进汽室11内，所述进汽空腔沿轴向贯穿进汽室11的两端，进汽室11的一端与过渡模块3连接，传动轴通过进汽室11另一端穿出。进汽轴承支座12通过轴承支撑穿出进汽室11另一端的所述传动轴。在本实施方式中进一步提供了进汽模块的具体结构。在实际操作中，一般会有两种方式，一种方式是如本实施方式中公开的具体结构。进汽模块1包括两部分，其中一分部是进汽室11，进汽室11内部设置所述叶片和所述传动轴。另一部分是进汽轴承支座12用于设置轴承支撑所述传动轴的伸出端。进汽室11一般还会设计成上下两个外壳，通过两个外壳的相互扣合固定装配所述传动轴。当然，另外一种方式则是将进汽室11和进汽轴承支座12设计为一个整体。该方式也属于本申请的技术方案。如果进汽模块1与过渡模块3设计完成后，发现两者连接后的总长度可以满足一体设计的要求(比如蒸汽形成的输出功，整体汽轮机的强度)，那么也可以将进汽模块1与过渡模块3一体设计。在另一可选实施方式中，进汽轴承支座12底部设置有一轱辘121。当进汽轴承支座12与进汽室11分开设计后，进汽轴承支座12一般采用一端开口的方式进行整体设计，有别于进汽室11通常采用上下两个外壳的设计方法。本实施方式中进汽轴承支座12为了安装移动更加灵活，可以在进汽轴承支座12底部设置轱辘121用于整体移动汽轴承支座12。在另一可选实施方式中，进汽室11上设置有一配汽机构111和一伺服系统112。一般来说，在本申请中汽轮机被分割为三部分，其中的进汽室11会配有配汽机构111和伺服系统112。因为进汽室11是蒸汽流入的入口，同时进汽室11内还会设计汽轮机的喷嘴以及所述叶片。也正因如此，进汽室11的设计会是与汽轮机整体技术参数关系最为紧密的一部分。那么对于流入的蒸汽则需要配汽机构111以及与其配套的伺服系统112进行控制。在另一可选实施方式中，过渡模块3包括一栅型阀31，以及一调节抽汽阀32。过渡模块3一般情况下其设计目的在于一方面起到了承上启下的作用。即连接进汽模块1和排汽模块2，另外还可以对流经其中的汽轮机蒸汽进行控制以及处理。更具体来说，调节抽汽阀32上主要是会设计抽汽器。设计抽汽器的目的在于在汽轮机启动前为冷凝器(一般会设置在排汽模块2中)迅速建立真空，以缩短启动时间。本实施方式提供了调节抽汽阀32的设置位置。在另一可选实施方式中，排汽模块2为冷凝型或非冷凝型。也就是说，排汽模块2包括两种大的分类，一种是带有冷凝器并具备冷凝功能的排汽模块2和另一种不带冷凝器不具备冷凝功能的排汽模块2。上文中介绍了带有冷凝器的情况，并为排汽模块2的冷凝器在过渡模块3上设置了抽汽器。另外根据分析得出：汽轮机的背压越低，其热效率越高，而真空度过低会影响机组的安全性。反之，真空度如果超过汽轮机的极限真空度，同样也会影响机组的效率。在一些情况下，汽轮机也可以采用非冷凝型的排汽模块2。汽轮机具体采用哪种类型的排汽模块2要根据具体的工况和技术条件而定。在另一可选实施方式中，排汽模块2上设置有可控抽汽/注汽口21。当排汽模块2采用非冷凝型时，那么从进汽模块1流入的蒸汽体积会相对比较大。因为具有冷凝功能后蒸汽的体积会在排汽模块2中大幅减小，但是没有冷凝功能的排汽模块2排汽体积减小有限，需要通过可控抽汽/注汽口21对接其他设备导出汽轮机。当然，如果采用了冷凝型的排汽模块2则可能不需要可控抽汽/注汽。最终，汽轮机是否安装可控抽汽/注汽需要根据汽轮机的具体技术特性而定。在另一可选实施方式中，进汽模块1和排汽模块2，以及过渡模块3之间通过螺栓连接固定。本实施方式提供了一种进汽模块1和排汽模块2，以及过渡模块3之间的连接方式。本申请的具体有益效果如下：汽轮机被分割为进汽模块1和排汽模块2，以及过渡模块3。先根据汽轮机的工况和需求参数设计进汽模块1并在成系列的排汽模块2中选型。再根据设计完成的进汽模块1和排汽模块2设计过渡模块3。由于排汽模块2采用选型的方式代替了现有技术中的整机设计，将排汽模块2的开发周期由几个月压缩到1周左右，再加上进汽模块1和过渡模块3的研发周期(一般为2到3周)一共需要大概一个月时间即可完成，使本申请的汽轮机研发周期大幅缩减，缩短了交货周期。另一方面，排汽模块2采用选型的方式也可以更好的备货和安排生产。另外，进汽模块1是确定汽轮机性能的关键。进汽模块1进行单独的设计开发也就意味着可以第一时间确定汽轮机的技术性能。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3