Цилиндр турбины

 

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в паротурбинных установках. Цель изобретения - повышение экономичности, надежности, снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления цилиндра. Цилиндр содержит наружный и внутренний корпусы, в последнем размещена сопловая коробка, сообщенная с клапанной коробкой паирубком, подвижно соединенным с входным патрубком сопловой коробки. Клапанная коробка размещена между внутренним и наружным корпусами и соединена неподвижно с последним. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК g 4 F 01 D 9/02

ВСЕСОЮЗНАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПАТЕЯТ 13 ТЫН:;ЧСКАЯ

Б ь БЛ 4О I:-. А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHQM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3697687/24-06 (22) 06.02.84 (46) 15.04.89. Бюл. N 14 (71), Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металлический завод" (72) Н.Н.Гудков (53) 621 165(088.8) (56) Жирицкий Г.С. Конструкция и расчет на прочность деталей паровых турбин. М.-Л.: Госэнергоиэдат, 1960, с. 222 ° .

Авторское свидетельство СССР

У 362938, кл. F 01 D 3/02, 1971.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в паротурбинных установках.

Известна конструкция цилиндра паротурбинной установки, состоящего из подвижной (вращающейся) части турбины (ротора) и неподвижной части турбины — наружного корпуса с установленными в нем уплотнениями и внутреннего корпуса, с установленными в нем сопловыми коробками и диафрагмами, при этом внутренний и наружный корпусы соединены между собой паровпускными гильзами, клапанные коробки с регулирующе — запорнымн устройствами (клапанами) размещены на наружном корпусе. Известная конструкция цилиндра используется в паротурбоустановках, работающих, как прави ло, на закритических параметрах пара (давление 24 МПа, температура 540 С), „„Я0„„1472704 А1 (54) (57) ЦИЛИНДР ТУРБИНЫ, содержащий наружный и внутренний корпусы, в последнем из которых размещена сопловая коробка, сообщенная с клапанной коробкой патрубком, подвижно соединенным с входным патрубком сопловой коробки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, снижения металлоемкости и трудоемкости изготовления цилиндра, клапанная коробка размещена между внутренним и наружным корпусами и соединена неподвижно с последним. поскольку уменьшает температурные перепады и перепады давления на кор- " пусы турбины в сравнении с однокорпусной конструкцией.

Недостатком известного цилиндра 4 является пониженная надежность в свя- 3 зи с работой клапанных коробок под ф большим перепадом давлений и темпе- сД ратур, вызывающих повышенные механические и термические напряжения ф в стенках коробки. Увеличение толщины стенок для снижения уровня напряжений увеличивает металлоемкость и трудоемкость изготовления клапанных .,коробок, а также отрицательно влияет на режимы пуска турбины из-за и снижения скорости прогрева клапанных коробок, что .ведет к недовыработке электроэнергии. Установка паровых коробок на наружном корпусе кроме увеличения массы турбины в целом уве1472704 личивает и вертикальные габариты ее, что ведет к увеличению высоты машинI ного зала электростанции.

Известен цилиндр турбины, содержащий наружный.и внутренний корпусы, в последнем из которых размещена сопловая коробка, сообщенная с клапанной коробкой патрубком, подвижно соединенным с входным патрубком сопловой коробки.

Недостатком данной конструкции является пониженная надежность в связи с работой клапанных коробок под большим перепадом давлений и темпера- 15 тур. Увеличение же толщины стенок клапанной коробки с целью снижения уровня напряжений в них увеличивает металлоемкость, соответственно увеличивается трудоемкость изготовления (усложняется технологическое оборудование для изготовления отливки большей массы), при этом увеличивается вероятность появления дефектов при литье, кроме того, снижается 25 скорость прогрева клапанных коробок, в результате чего увеличивается время пуска турбоустановки.

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности, снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления цилиндра.

Цель достигается тем, что в цилиндре турбины, содержащем наружный и внутренний корпусы, в последнем из которых размещена сопловая короб35 ка, сообщенная с клапанной коробкой патрубком, подвижно соединенным с входным патрубком сопловой коробки, клапанная коробка размещена между 40 внутренним и наружным корпусами и соединена неподвижно с последним.

На чертеже изображен предлагаемый цилиндр турбины.

Цилиндр турбины содержит ротор 1, 45 внутренний корпус 2 с установленными в него диафрагмами. 3, сопловую коробку 4 с входным патрубком 5, наружный корпус 6 с установленными в нем уплотнениями 7 соединен с пароподводящим трубопроводом 8 через паровпускное отверстие 9. Направляющие лопатки 10 диафрагм 3 и рабочие лопатки

11 ротора 1 формируют проточную часть

12. Между наружным 6 и внутренним 2 корпусами установлена клапанная ко55 робка 13 с находящимся в ней регулирующе-запорным устройством, содержа-, щим чашку 14 клапана и седло 15, помещенное в патрубке 16. Торцовая поверхность 17 KJIGIIBHHoH коробки 13 жестко соединена с внутренней поверхностью 18 наружного корпуса 6. Патрубок 16 клапанной коробки 13 помещен во входной патрубок 5 сопловой коробки 4 и подвижно соединен с ним.

Между патрубками 5 и 16 установлены уплотнительные (поршневые) кольца 19 для снижения протечек пара из сопловой коробки 4 в зону 20 между внутренним и наружным корпусами 2 и 6.

Пароподводящий трубопровод 8 жестко соединен с наружной поверхностью 21 наружного корпуса 6.

Цилиндр турбины работает следующим образом.

Рабочая среда (пар) подается из парогенератора (на чертеже не показан) по подводящему трубопроводу 8 черезпаровпускное отверстие 9 в клапанную коробку 13. Пуск турбины осуществляется отрывом чашки 14 клапана от седла 15, установленного ц клапанной коробке 13. Пар, проходя сопловую коробку 4, попадает в проточную часть 12, организованную рабочими лопатками 11 ротора 1 и направляющими лопатками 10 диафрагм 3.

По мере прохождения проточной части 12 параметры пара снижаются.

Поток пара, пройдя проточную часть

12, во внутреннем корпусе 2 разворао чивается на 180 и направляется в следующую проточную часть (в описываемом варианте) или на выхлоп, или на отбор в зависимости от конструкции и назначения турбины.

Иежду внутренним и наружным корпусами 2 и 6 образуется зона с пониженными параметрами, по сравнению с начальными параметрами пара, что дает возможность снизить перепад на наружный корпус 6, внутренний корпус

2 и на клапанную .коробку 13. Температурные перемещения наружного корпуса 6 относительно внутреннего корпуса 2 компенсируются подвижным соединением патрубка 16 клапанной коробки 13 с входным патрубком 5 сопловой коробки 4.

Таким образом, размещение клапанной коробки между внутренним и наружным корпусами снижает перепад давлений, действующих на ее стенки и перепад температур в них. Это позволяет сделать стенки клапанной коробхи тоньше, соответственно снизить

1472704

7 1 70 5 1f 12 трубы

Составитель В,Гуторов

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Редактор Т.Парфенова

Заказ 1693/38 Тираж 456 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 металлоемкость и трудоемкость изготовления цилиндра, позволяет сократить время пуска, поскольку улучшаются условия прогрева клапанной коробки в сравнении с аналогом и прототипом, и корпуса в сравнении с аналогом.

Снижение перепада давлений и температур и, тем самым, снижение уровня механических и термических напряжений в клапанной коробке повьппает ее эксплуатационную надежность и на дежность цилиндра и всей турбоустановки.