AIBT先进整体通流技术“镶片式汽封”原理

AIBT 镶片式汽封技术

在上海汽轮机厂（上汽）的 AIBT（先进整体通流设计技术）体系中，镶片式汽封（插入式迷宫汽封）是阻断通流部分漏汽损失、提高热效率的标准配置。

工作原理与结构特征

镶片式汽封将汽封弧块的“承载体”与“密封体（齿片）”进行了功能与材料的剥离：

• 汽封弧块本体：采用常规合金钢，热膨胀系数与隔板匹配。
• 汽封齿片：采用极薄（0.2 mm ~ 0.5 mm）的高弹性、耐磨不锈钢片（如 1Cr13），通过燕尾槽或敛缝机械硬性镶嵌到本体中。

       [ 汽 封 本体 ]
      ┌───┴───┴───┐ (常规碳钢)
      │ 槽  槽  槽 │
      │ ╿   ╿   ╿  │ 
      └───╂───╂───╂┘ 
          │   │   │  (0.2-0.5mm 极薄弹性钢齿)
          ▼   ▼   ▼
     ══════════════════ [ 转 子 表面 ] (高低齿/斜齿配合)

1. 极薄斜齿与高低齿交叉布置

• 传统整体车制齿由于机加工限制，齿尖较厚（$\ge 1.0\text{ mm}$）。
• 镶片式汽封使用滚压成型的尖锐薄齿，并设计为轴向斜齿与高低齿（Serrated Seal）交叉布置，迫使蒸汽做上下剧烈涡流运动，阻漏效果提升约 20%~30%。

2. 碰磨倒伏机制（保护转子）

• 当机组启停越过临界转速发生振动，转子与汽封齿碰磨时，薄齿片会发生局部塑性折弯（倒伏）。
• 由于接触面积极小，产生的摩擦热微乎其微，从而绝对避免了转子因摩擦局部受热而发生永久性热弯曲。
• 检修时，只需拔出受损齿片重新嵌装，无需更换整个汽封弧块，维护成本极低。

工业风险

• 冲刷脱落风险：制造时槽口敛缝若不紧密，在超音速蒸汽长期冲刷下，薄齿片可能松动脱落并被打入通流级，损伤动叶片。
• 氧化皮打倒：锅炉高温氧化皮若高速冲入，极薄的齿片易被直接切断或大面积打倒，导致密封性能迅速劣化。

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