Цилиндр паровой турбины

 

Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность аппарата путем уменьшения окружной неравномерности давления потока в проточной части около межобойменного зазора. Перегородка 8, образующая боковые стенки кольцевых каналов (К) 9, концом 10 соединяется с обоймами в зоне кольцевого зазора 5, а ее конец 11 расположен в выпускном патрубке 2. На входе в К 9 со стороны зазора установлены направляклтие элементы, боковые кромки каждой из которых соединены с перегородками . При таком выполнении обеспечиваются одинаковые падения давления на тракте зазор - патрубок отбора подбором гидравлического сопротивления, зависящего от длины К 9, и рагонством удечьного расхода пара по окружности зазора. Вместо кольцевой струи из затора формируется направление вдоль оси течения в каждом К 9, которое не образует вихревых областей в свободной полости камеры 4 отбора. Безотрывное течение на входе в К 9 позволяет использовать часть кинетической энергии потока, ускоренного в зазоре при ограниченной его ширине. 15 ил. 3 Ю О 00 J 00 о о Фиг.2

СООЗ СООЕТСНИХ щаъьлин (19) (11) М\

Ъ., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗ()БРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4094854/06 (22) 28.07.86 (46) 30. 10,91. Бюл. У 40 (71) Институт проблем машиностроения

АН УССР (72) И.М.Мацевитьа», В.Н.Голоцапов, В.А.Барсуков, О.В.Котульская, Ф.M.Сухарев и Л.В.Поволоцкнй (53) 621. 165 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 1615398, кл. F 01 D 25/30, 1985. .(54) ЦИЛИНДР ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ (57) Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность аппарата путем уменьшения окружной неравномерности давления потока в проточной части около межобойменного зазора. Перегородка 8, образующая боковые стенки кольцевых каналов (К) 9, концом 10 соединяется с обоймами в зоне кольце1

Щ)5 01 D 25 30 9/02

2 ного зазора 5, а ее конец 11 расположен в выпускном патрубке 2. На входе в К 9 со стороны зазора установлены направляющие элементы, боковые кромки каждой из которых соединены с перегородками. При таком выполнении обеспечиваются одинаковые падения давления на тракте зазор — патрубок отбора подбором гидравлического сопротивления, зависяшего от длины К 9, и равенством удельного расхода пара по окружности зазора. Вместо кольцевой струи из зазора формируется направление вдоль оси течения в каждом К 9, которое не образует вихревых областей в свободной полости камеры 4 отбора . Безотрыв- ное течение на входе в К 9 позволяет использовать часть кинетической энергии потока, ускоренного в зазоре при ограниченной его ширине. 15 ил.

1687806

Изобретение относится к энергетвческому машиностроению и может быть использовано в паровых гурбинах с стборами пара.

Цель изобретения — повышение надежности и экономично Tи аппарата г.утем уменьшения окружной неравномерности давления потока в проточной части около межобойиеиного зазора.

На фиг. 1 приведена конструкция элемента цилиндра среднего давления (ЦСД) паровой турбины с камерой отбора; на фиг. 2 — схема узла Ьормирс>вания потока в камере отбора ЦСД и:.— ровой турбины с шестью прямоугольными каналами при симметричном расположеHHH межобойменной кольцевой гяели для отбора пара иэ проточно>. части; на фиг. 3 — элемент цилиндра с перегон с",- 0 ками; на фиг. 4 — вид Л на фиг. 3,; на фиг. 5 — схема йормирования переходно-го диффузора от кольцевс>го зазора (шели) к установившемуся сечению для кольцевого канала узла формирования потока в камере отбора; на фиг. б сечение I на фиг. 4; на фиг. ? --. сече- ние Ii на фиг.4; на 4иг.8- се >ение ЕЕЕ на фиг, 4; на фиг. 9 — -:ечение Г> на фиг. 4р на фиг. 10 — се-: ение т7 на .50 фиг. 4; на фиг. ll1 — сечение ЧЕ на фиг. 4; íà г>иг. 12 — сечение VI: на фиг. 4; на Лиг. 13 — сечение VIII на фиг. 4; на фиг.14 — сечение,Х фиг.4; на фиг. 15 — переходная часть кольцевого канала от кольцевого эазс35 ра к постоянному сеченпю канала „

Цилиндр паровой турбины (Лиг. i) содержит наружный хорну 1 с патр.убком 2 отбора, Обо:-жы 3 диафрагм образуют камеру 4 отбора и межоб>ойменн>яй кольцевой зазор 5, сооб>салий камеру

4 отбора с проточной частью 6 цилиндра.

Узел 7 формирования потока пара H камере 4 отбора вь>полнея в виде цополнительных (тангенциальных) перегороок Я, образующих кольцевые каналы 9, Тангенциальные перегородки 8 одним концом 10 соединены обоймами 3 в эо

50 .не кольцевого эаэар;- 5.

Другой конец 11 тангенциальных перегородок 8 расположен в выпускном патрубке 2„

Вертикальная перегородка 12, обраГС эующая боковые стенки каналов 9,„нижним концом 13 соединяется с обоймами 3 в зоне кольцевого зазор» 5, внешним концом 14 — с наружным корпусом 1.

Расстояние между перегородками 8 и положение перегородки 12 зависят от длины каналов 9 таким образом, что отношение гидравлического диаметра к длине средней линии 15 канала 9 одинаково для всех каналов 9. Длина каналов 9 определяется компоновкой узла 7 формирования потока пара, которая зависит от положения кольцевого зазора 5 относительно вертикальных стенок 1б обойм 3, от числа патрубков 2 камеры 4 отбора и их взаимного расположения.

Для рассматриваемого варианта узла 7 формирования потока пара имеется шесть каналов 9, охватыван>пих кольцевой зазор 5 и деляцих его на равные части по дугам в 60, причем три канала 9 занимают левую от патрубка 2 сторону, а три — правую, обеспечивая движение пара во встречных потоках. В этом случае длины средних линий 15 каналов 9 отличаются не более„ чем на

1/3 длины средней линии 15 самого длинного из каналов 9.

На входе 17 в каналы 9, при переходе потока из кольцевого зазора 5 в канал 9, установлены направляюшие элементы 18 (Лиг. 3 и 4), боковые кромки 19 которых соединены с перегородками 8. либо с перегородками 8 и наружным корпусом 1 камеры отбора

4 для отдельных каналов 9. Одна из торцовых кромок 20 соединена с обоймой 3 вдоль кольцевого зазора 5, другая торцовая кромка ?1 (фиг. 3 и 4) соединена с торцовой поверхностью 22 выступа 23 обоймы 3.

Цилиндр с камерой отбора работает следук»дим образом.

При отборе пара из проточной части 6 цилиндра ок поступает через кольцевой зазор 5 в камеру 4 отбора, формируя вихревые течения, в которых частично гасится динамический напор труи пара. На формирование течения в камере 4 по HQIIpB.âëeíHK> к патрубку 2 отбора используется часть перепада статического давления. Врашающиеся потоки из камеры 4 отбора в районе патрубка. 2 соударяются друг с другом, при взаимном торможении расходная составляющая скорости становится равной нулю. Затем под действием статического давления пар поступает в патрубок 2 отбора и далее в подогреватель (не показан). Таким образом, в камере отбора без узла 7 Лормиоова-

1687806 ния потока основными источниками потерь механической энергии являются вихревые области и зона соударения . вихревых течений.

При использовании узла 7 форми5 рования потока в камере 4 отбора пар под действием перепада давления попацает из проточной части 6 в кольцевой межобоймеыньп» зазор 5, в котором устанавливается скорость, пропорциональная активному:.сечению зазора 5.

Если площадь участка кольцевого зазора 5, приходящаяся на один кольцевой канал 9, меньше, чем поперечная площадь канала 9, на входе 17 в канал 9 происходит восстановление статического давления при уменьшении скорости течения потока. Поток из кольцевого зазора 5 поворачивает без hop- 20 мирования отрывного течения и поступает как плоскопараллельньп» поток в канал 9, в котором движение потока аналогично течению н трубах.

В патрубке 2 отбора, происходит ис- 25 течение пара иэ всех каналов 9 узла 7 формирования потока, если отвод пара организуется данным патрубком 2, ли- . бо части каналов 9 при организации отвода двумя и более патрубками 2.

В патрубке 2 происходит слияние ,потоков из всех каналов 9 и дальнейшее днижение пара в подогреватель, при этом уменьшается гидравлическое сопротивление камеры 4 отбора иэ-за рациональной организации потока и уменьшается перепад давления от проточной части 6 до подогревателя и питательная вода в последнем может быть догрета до более высокой температуры. 4О

Окружная неравномерность давления в проточной части б ликвидируется тем, что для каждого канала 9 узла 7 Аормирования потока обеспечиваются одинаковые падения. давления на тракте коль-45 цевой зазор 5 — патрубок 2 отбора подбором гидравлического сопротивле". ния, зависящего от длины канала 9, и равенством удельного расхода пара по окружности кольцевого зазора 5. При этом разбивка окружности кольцевого зазора 5 между каналами 9 может быть и неравномерной. Вместо кольцевой струи иэ зазора 5 Лорм»»руется направление вдоль оси течения в кажпом канале 9, которое не образует вихревых областей в свободной полости камеры 4 отбора. В каналах 9 энергия расходуется в основном на трение о их поверхность. При этом безотрывное течение на входе 17 (в диЬ >узоре) в канал 9 позволяет использовать часть кинетической энергии потока, ускоренного в в кольцевом зазоре 5 при ограниченной

его ширине.

Формула изобретения

Цилиндр паровой турбины, содержащий наружный корпус с патрубком отбора и установленными в нем своими выступами и расположенными с кольцевым зазором обоймы диафрагм, между которыми и наружным корпусом образована камера отбора с перегородкой, ограничивающей кольцевой канал, с т л и ч а ющ и йс я тем, что, с целью повьппения надежности и экономичности, цилиндр снабжен деляга»ми камеру отбора на . кольцевые каналы дополнительньв»и перегородками, один конец которых соединен с обоймами в зоне кольцевого зазора, а другой расположен в патрубке отбора, при этом на входе в кольцевые каналы со стороны кольцевого зазора дополнительно установленЬ» направляющие . элементы, боковые кромки каждого из которых соединены с со1 ответствующими дополнительньпо» перегородкам»», одна из торцовых кромок— с обоймой вдоль кольцевого зазора, а другая — с торцовой поверхностью выступа обоймы. в ssne

Л; 6 @

1,) Х, . Ъ Я"

4 а.l % Cm2) ""т

)

4Ц. еЪ .Д

" .Ф Р „4

", &car д

>3 Р

Яцд

3> ()!

1

,.

В, 1 !

1 . :

:..1 (МУР,3

Ъ

„1 ." ) ч, (1

,", 1l

/ |

j- ) 1б87804

Состазнтех е> Ь ГутороВ

Тех;ед П,Серд:а-.она Корректор Л.обручар

Редактор Н. Киштулине. ;

Заказ 4615 THj3 3К Подписяое

11!ППШ11 1 о у даро теменно) т о . Омит ета .: о " . oá >етенинм и открьГГКЯcf Hph 1 КН У СССР

113035,, москва, iK -3, Раук кая най., д. 4Д

Г1роизыодственно-нанатель "кнй комбн-::лт патент, г:, ".>кгород, ул, Гагарнна, 10)