Установка для исследования параметров потока в отборах турбины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1038490 А

3(59 F 01 D 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. Гоголев И. С. и др. Исследование влияния отбора на характеристики околоотборного отсека паровой турбины.

«Теплоэнергетика», 1976, № 6, с. 53 — 55. (54) 5?) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА В ОТБОРАХ

CO

СЯ

4:ь сО

CO (21) 3413542/24-06 (22) 26.03.82 (46) 30.08.83. Бюл. № 32 (72) Н. В. Лапин, Ю. А. Марченко и М. В. Бакурадзе (53) 621.165 (088.8) (56) 1. Кириллов И. И. Аэродинамика проточной части паровых и газовых турбин. М., Машгиз, 1958, с. 18 — 24, 34, 183 — 193.

ТУРБИНЫ, содержащая разрезной вал с центральными отверстиями и закрепленными на нем рабочими колесами предотборной и послеотборной ступеней с пространством между последними и насадками с головками для измерения параметров, подключенные импульсными линиями к измерительным приборам, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения непрерывного измерения параметров потока в окружном направлении за рабочим колесом предотборной ступени, головки насадков размещены в пространстве между предотборной и послеотборной ступеней и направлены в сторону рабочего колеса предотборной ступени, а импульсные линии размещены в центральном отверстии вала послеотборной ступени.

1038490

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к экспериментальным установкам, предназначенным для

- отбора элементов проточных частей турбин с отбором пара.

Известна установка для исследования параметров потока в отборах, содержащая предотборную и послеотборную ступени, расположенные на одном валу, а насадки для измерения параметров потока закреплены на координатных устройствах, которые установлены на корпусе турбины (1).

Недостатком известной установки является то, что в результате исследований можно получить лишь суммарные характеристики всего отсека, а характеристики предотборной и послеотборной ступеней отдельно получить невозможно, Известна также установка для исследования параметров потока в отборах турбины, содержащая разрезной вал с центральными отверстиями и закрепленными на нем рабочими колесами предотборной и послеотборной ступеней с пространством между последними и насадки с головками для измерения параметров, подключенные импульсными линиями к измерительным приборам (2) .

Недостаток указанной установки состоит в невозможности непрерывного измерения параметров потока за рабочим колесом предотборной ступени в окружном направлении, что не позволяет с достаточной точностью определять характеристики предотборной и послеотборной ступеней.

Цель изобретения — обеспечение непрерывного измерения параметров потока в окружном направлении за рабочим колесом предотборной ступени.

Указанная цель достигается тем, что в установке для исследования параметров потока в отборах турбины, содержащей разрезной вал с центральными отверстиями и закрепленными на нем рабочими колесами предотборной и послеотборной ступеней с пространством между последними и насадки с головками для измерения параметров, подключенные импульсными линиями к измерительным приборам, головки насадков размещены в пространстве между предотборной и послеотборной ступеней и направлены в сторону рабочего колеса предотборной ступени, а импульсные линии размещены в центральном отверстии вала после отборной ступени.

На фиг. 1 показана схема установки без рабочих лопаток послеотборной ступени и координатником, закрепленным в центральном отверстии вала; на фиг. 2 — то же, с рабочими лопатками послеотборной ступени и координатником, свободно проходящим через центральное отверстие вала; на фиг. 3 — координатник; на фиг. 4— державка насадков.

Установка для исследования параметров потока в отборах имеет корпус 1, в котором заключены разрезной вал, включающий в себя вал 2 предотборной ступени 3 и вал

4 послеотборной ступени 5. На валу 4 послеотборной ступени 5 могут быть установлены рабочие лопатки 6.

В паровом пространстве (зазоре) 7 между предотборной и послеотборной ступенями 3 и 5 расположены насадки 8 с измерительными головками 9, направленными в сторону предотборной ступени 3. Державки

10 насадков 8 изогнуты под углом 90 и закреплены в координатнике 11. Координат-!

5 ник размещен в центральном отверстии 12 вала 4 послеотборной ступени 5, а импульсные линии (трубки) 13 от приемных отверстий 14 измерительных головок 9 выведены за пределы вала 4 и соединены с измерительными (вторичными) приборами 15 (манометры, датчики). Вращение координатника 11 осуществляется при помощи маховика

16 вручную. Предотборная и послеотборные ступени 3 и 5 имеют диафрагмы 17 и 18, Размещение координатника 11 в центральном отверстии 12 вала 4 может быть осуществлено двумя способами: в первом координатник 11 крепится к валу 4, а во втором координатник 11 проходит через центральное отверстие 12 вала 4 свободно.

Согласно первому способу (фиг. 1) на

30 валу 4 послеотборной ступени 5 отсутствуют рабочие лопатки 6. Этот вариант возможен, если теплоперепад диафрагмы 18 послеотборной ступени 5 сверхзвуковой и отсутствие рабочих лопаток 6 (рабочего колеса) не влияет на параметры потока на входе в послеотборную ступень 5. Целесообразно изготовить специальный ротор без рабочих лопаток 6, который можно использовать для измерения.

Второй способ (фиг. 2) предполагает

4> свободное размещение координатника 11 в центральном отверстии 12 вала 4 послеотборной ступени 5. При этом координатник 11 фиксируется в подшипниках 19, расположенных в неподвижных деталях установки, и в месте выхода координатника 11 из централь45 ного отверстия 12 вала 4 установлено уплотнение 20.

В координатнике 11 можно закрепить несколько насадков 8, например четыре (фиг. 3), нижний насадок 8 (фиг. 4) имеет одну или несколько измерительных головок 9

Измерительные головки 9 насадков 8 в проточной части ориентированы в цилиндрической системе координат r, ср, Z (фиг. 3) где r — радиус — расстояние от оси вращения OZ;

55 — угол между осью OY и прямой, проходящей через начало координат и данную точку;

Z -расстояние от плоскости ХОУ, перпендикулярной оси вращения OZ.

1038490 фие.2

Для каждой измерительной головки 9 насадков 8 r u z постоянны, у меняется от

0 до 360 .

Измерительные головки 9 насадков 8 в процессе исследования не могут быть ориентированы по углам потока at и Ь, поэтому их устанавливают в направлении наиболее вероятного движения среды (rio данным измерений обычными приборами). Отключение направления истинного потока от предполагаемого учитывается тарировкой.

Установка работает следующим образом.

При работе поток пара (газа) вращает валы 2 и 4 предотборной 3 и послеотборной

5 ступеней. В случае отсутствия рабочих лопаток 6 послеотборной ступени 5 вращается только вал 2 предотборной ступени 3.

Из парового пространства 7 часть пара (газа) отводится в камеру отбора (не показано). Вращая маховик 16 координатника 11 от y = 0 до q = 360 вместе с координатником 11 20 (фиг. 1), перемещают насадки 8 по окружности в паровом пространстве (зазоре 7).

При этом измерительные головки 9 насадков 8 проходят расстояния, равные длине окружности с радиусом R;, где R1 рас г стояние от оси вращения вала 4 до оси измерительной головки 9. Расположение измерительных головок 9 на разном расстоянии от оси вращения вала 4 позволит получать распределения параметров не только по окружности, но и по радиусу, Показания измерений снимают с измерительных прис1оров, которые связаны с приемными отверстиями 14 насадков 8 импульсными линиями (трубками) 13. Поворот координатника

11 на 360 — дает возможность получить непрерывное распределение параметров потока на нескольких окружностях (в зависимости от количества измерительных головок 9), при этом измеряется полное и статическое давление, углы потока, температура (если насадок 8 снабжен термопарой).

По данным измерений подсчитываются скорости и другие величины.

Точное определение среднего давления в ходовом пространстве (зазоре) между ступенями позволяет снизить погрешность в определении КПД и других характеристик ступеней.

Непрерывное измерение параметров потока за рабочим колесом промежуточной турбинной ступени позволяет с большей точностью получать характеристики турбинных ступеней и учесть неравномерность параметров потока. Результаты исследований способствуют созданию более совершенных конструкций проточных частей паровых турбин.

1038490

1038490

Составитель В. Гуторов

Редактор Н. Безродная Техред И. Верес Корректор Ю.Макаренко

Заказ 6171/33 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4