Паровая турбина



Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина
Паровая турбина

 


Владельцы патента RU 2435038:

ДЖЕНЕРАЛ ЭЛЕКТРИК КОМПАНИ (US)

Паровая турбина содержит корпус, формованную секцию впуска, расположенную в корпусе турбины, и пакетированный статорный узел, расположенный вблизи формованной секции впуска. Пакетированный статорный узел соединен с возможностью скольжения с корпусом турбины для регулирования перемещения пакетированного статорного узла в продольном направлении. Формованная секция впуска содержит отстоящие по периферии резьбовые отверстия, а пакетированный статорный узел дополнительно содержит множество статорных пластин, имеющих отстоящие по периферии крепежные отверстия. Пакетированный статорный узел соединен с формованной секцией впуска посредством множества крепежных болтов, ввинченных в резьбовые отверстия формованной секции впуска и проходящих через крепежные отверстия статорных пластин. Изобретение позволяет повысить срок службы паровой турбины, а также упростить ее сборку. 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Настоящее изобретение относится к паровой турбине и, в частности к паровой турбине с пакетированными статорными пластинами статорного узла.

Реактивные паровые турбины, один пример которых раскрыт в SU 404956, обычно содержат множество статорных ступеней и соответствующих роторных ступеней. Каждая из статорных ступеней расположена непосредственно у соответствующих роторных ступеней, чтобы направлять поток пара на роторные ступени. Статорные ступени включают в себя ступени сопел, которые направляют поток пара. Роторные ступени включают в себя лопатки, принимающие поток пара со ступеней сопел. Поток пара прикладывает силу к лопаткам роторных ступеней и вызывает вращение роторного узла, которое преобразуется, например, в полезную работу или электроэнергию. Аналогичная паровая турбина раскрыта в патенте США №880479.

Современные интегрально экранированные ступени реактивных сопел включают в себя множество отдельных реактивных сопел, которые собраны в обработанный внутренний корпус статора с использованием отдельных штифтов радиальной нагрузки. Такой способ конструирования увеличивает время и стоимость формования статорного узла. Подобным образом современные интегрально экранированные ступени реактивных лопаток включают в себя множество отдельных реактивных лопаток, которые собраны в обработанный роторный узел с использованием отдельных штифтов радиальной нагрузки. Такой способ конструирования увеличивает время и стоимость формования обработанного роторного узла.

Задачей настоящего изобретения является создание паровой турбины, срок службы которой значительно увеличен по сравнению с турбинами согласно уровню техники за счет обеспечения скользящего соединения и подгонки статорного узла в продольном направлении для точного позиционирования статорного узла относительно роторной секции, так что продольные перемещения, вызванные перепадом распространения тепла, регулируются для предупреждения повреждения, являющегося причиной помех. Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание паровой турбины, являющейся простой в сборке и дешевой при изготовлении за счет использования меньшего количества деталей. Например, статорный узел может быть установлен в паровую турбину без требуемой внутренней оболочки или внутреннего кожуха.

Указанные выше задачи решены посредством создания паровой турбины в соответствии с настоящим изобретением. Паровая турбина согласно изобретению содержит корпус турбины, формованную секцию впуска, расположенную в корпусе турбины, и пакетированный статорный узел, расположенный вблизи формованной секции впуска, при этом пакетированный статорный узел соединен с возможностью скольжения с корпусом турбины для регулирования перемещения пакетированного статорного узла в продольном направлении, причем формованная секция впуска дополнительно содержит отстоящие по периферии резьбовые отверстия, а пакетированный статорный узел дополнительно содержит множество статорных пластин, имеющих отстоящие по периферии крепежные отверстия, при этом пакетированный статорный узел соединен с формованной секцией впуска посредством множества крепежных болтов, ввинченных в резьбовые отверстия формованной секции впуска и проходящих через крепежные отверстия статорных пластин.

Пакетированный статорный узел может дополнительно содержать выступающий по радиусу элемент.

Корпус турбины может дополнительно содержать продольный паз, в котором размещается выступающий по радиусу элемент пакетированного статорного узла.

Предпочтительно пакетированный статорный узел установлен без внутренней оболочки или внутреннего кожуха.

Указанные выше и другие задачи, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными после прочтения последующего описания, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых аналогичными ссылочными позициями обозначены идентичные элементы.

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - вид сбоку обычной реактивной паровой турбины;

фиг.2 - вид в перспективе роторной пластины согласно примеру варианта осуществления изобретения;

фиг.3 - вид в перспективе роторного узла согласно примеру варианта осуществления изобретения;

фиг.4 - вид в перспективе удерживающей части роторного узла с фиг.3;

фиг.5 - схема, показывающая комбинированный роторный узел согласно примеру варианта осуществления изобретения;

фиг.6 - схема, показывающая комбинированный роторный узел согласно другому примеру варианта осуществления изобретения;

фиг.7 - вид сбоку статорной пластины согласно примеру варианта осуществления изобретения;

фиг.8 - вид в перспективе статорной пластины с фиг.7;

фиг.9 - схема статорного узла согласно примеру варианта осуществления изобретения;

фиг.10 - схема статорного узла согласно другому примеру варианта осуществления;

фиг.11 - схема статорного узла согласно еще одному примеру варианта осуществления изобретения;

фиг.12 - схема продольного торцевого уплотнения согласно примеру варианта осуществления изобретения;

фиг.13 - схема осевого торцевого уплотнения согласно другому примеру варианта осуществления изобретения; и

фиг.14 - трехчетвертное сечение примерной пакетированной статорной сборки, помещенной в корпус турбины.

На фиг.1 показан вид в перспективе обычной реактивной паровой турбины. Обычная реактивная паровая турбина включает в себя обычный статор 10, имеющий статорные ступени 12, и обычный ротор 20, имеющий роторные ступени 22. Ротор 20 размещен вблизи статора 10 так, что каждая из статорных ступеней 12 расположена вблизи соответствующих роторных ступеней 22. Каждая из статорных ступеней 12 включает в себя множество отдельных аэродинамических профилей или сопел 14. Каждая из роторных ступеней 22 включает в себя множество отдельных аэродинамических профилей или лопаток 24. Сопла 14 статорных ступеней 12 расположены вблизи лопаток 24 одной из соответствующих роторных ступеней 22, чтобы направлять поток рабочей текучей среды, например пара, на лопатки 24. Лопатки 24 расположены по периферии внешнего края каждой из роторных ступеней 22. Сопла 14 расположены по периферии внутреннего края каждой из статорных ступеней 12. Как лопатки 24, так и сопла 14 закреплены на роторных и статорных ступенях 22 и 12 соответственно, например, посредством соединения «ласточкин хвост». В соединении «ласточкин хвост» выступ ласточкиного хвоста расположен в основании каждой из лопаток 24 и сопел 14 и размещен соответственно в соответствующем пазе, расположенном на внешней краю каждой из роторных ступеней 22 и на внутреннем краю каждой из статорных ступеней 12. Такой способ крепления лопаток 24 и сопел 14 упоминается как крепление «ласточкиным хвостом».

Как показано на фиг.1, ротор 20 может включать в себя, например, штампованный ротор, содержащий цельный вал, имеющий пазы, расположенные по периферии вокруг внешней поверхности цельного вала. Каждый из пазов принимает лопатку посредством крепления "ласточкин хвост". Как вариант, ротор 20 может включать в себя, например, отдельные колеса, соответствующие одной из роторных ступеней 22, которые размещены вблизи друг друга и соединены вместе на валу 26 для образования обычного ротора 20.

На фиг.2 показан вид в перспективе роторной пластины 30 согласно примеру варианта осуществления изобретения. Роторная пластина 30 соответствует отдельной роторной ступени. Роторная пластина 30 может иметь форму диска. Роторная пластина 30 является одной цельной частью металлической заготовки. Металлическую заготовку обрабатывают на станке, чтобы изготовить элементы монтажа и аэродинамические профили. Другими словами, в отличие от роторных ступеней 22 ротора 20 роторная пластина 30 не имеет соединений между основным корпусом 31 роторной пластины 30 и аэродинамическими профилями. Таким образом, роторная пластина 30 включает в себя бесшовное соединение между аэродинамическими профилями и основным корпусом 31 роторной пластины 30. Элементы монтажа включают в себя центральный канал 32, крепежные отверстия 34 и соединительную часть 36. В примере варианта осуществления изобретения роторные пластины 30 могут примыкать друг к другу, образуя роторный узел, который будет более подробно описан далее.

Аэродинамические профили включают в себя лопатки 38, которые расположены по периферии вокруг части роторной пластины 30, соответствующей внешнему краю роторной пластины 30. Лопатки 38 изготовлены на станке из металлической заготовки, так что лопатки 38 отстоят от края роторной пластины 30 и являются равноудаленными от осевого центра роторной пластины 30. Лопатки 38 примыкают друг к другу для полного растягивания по форме кольцевой области 40 лопаток, проходя концентрически вокруг части роторной пластины 30, соответствующей внешнему краю роторной пластины 30. Так как лопатки 38 произведены на станке из металлической заготовки, каждая из лопаток 38 присоединена к основному корпусу 31 роторной пластины 30 без соединительного механизма. Помимо этого, наружное кольцо 39 металлической заготовки остается за лопатками 38, произведенными на станке из металлической заготовки. Наружное кольцо 39 образует внешний край роторной пластины 30. Таким образом, лопатки 38 размещены в кольцевой области 40 лопаток, которая расположена между наружным кольцом 39 и основным корпусом 31 роторной пластины 30.

Центральный канал 32 представляет собой круглое сквозное отверстие, проходящее от первой осевой торцевой поверхности каждой роторной пластины 30 до второй осевой торцевой поверхности роторной пластины 30. Вторая осевая торцевая поверхность противоположна первой осевой торцевой поверхности. Центральный канал 32 расположен концентрически относительно роторной пластины 30. Центральный канал 32 каждой из роторных пластин 30 принимает вал роторного узла.

Крепежные отверстия 34 представляют собой круглые сквозные отверстия, которые проходят от первой осевой торцевой поверхности до второй осевой торцевой поверхности роторной пластины 30. Крепежные отверстия 34 расположены на основном корпусе 31 роторной пластины 30. Другими словами, крепежные отверстия 34 расположены на части роторной пластины 30, между центральным каналом 32 и кольцевой областью 40 лопаток. Крепежные отверстия 34 отстоят друг от друга по периферии так, что каждое из крепежных отверстий 34 является равноудаленным от осевого центра роторной пластины 30. В примере варианта осуществления изобретения крепежные отверстия 34 являются равноудаленными друг от друга. Крепежные отверстия 34 принимают удерживающее устройство, такое как, например, крепежный стержень 42 (см. фиг.3), который выполняет функции по удержанию примыкающих друг к другу роторных пластин 30. Кроме того, следует отметить, что крепежные стержни 42 могут быть расположены снаружи роторной пластины 30.

Соединительная часть 36 включает в себя любые подходящие средства для закрепления соседних роторных пластин 30. В примере варианта осуществления изобретения соединительная часть 36 включает в себя соединительный паз, в котором каждая из роторных пластин 30 включает в себя выступ 136, проходящий в соответствующий углубленный участок 138 смежной роторной пластины 30 (см. например, фиг.12 и 13).

На фиг.3 показан вид в перспективе роторного узла 50 согласно примеру варианта осуществления изобретения. На фиг.4 показан вид в перспективе удерживающей части 54 роторного узла 50 с фиг.3. Роторный узел 50 включает в себя концы 52 вала, размещенные в противоположных концах удерживающей части 54. Удерживающая часть 54 включает в себя концевые пластины 56 и крепежные стержни 42. Хотя на фиг.3 и 4 показаны имеющие цилиндрическую форму крепежные стержни 42, следует отметить, что может быть использована любая подходящая форма, такая как, например, шестиугольная или квадратная форма крепежных стержней 42. Помимо этого, также могут быть использованы удерживающие средства, отличные от крепежных стержней 42. Как показано на фиг.4, удерживающая часть 54 включает в себя примыкающие роторные пластины 30, имеющие крепежные стержни 42, установлены через крепежные отверстия 34 каждой из примыкающих роторных пластин 30 для крепления роторных пластин 30. Каждый из крепежных стержней 42 включает в себя, например, гайку, навинченную на резьбовую часть каждого из крепежных стержней 42 для обеспечения крепления роторных пластин 30 в удерживающей части 54. Концы 52 вала проходят от противоположных сторон удерживающей части 54 для осуществления передачи вращательной энергии от лопаток 38 к внешнему устройству посредством вращения концов 52 вала.

Роторный узел 50, показанный на фиг.4, включает в себя роторные пластины 30 согласно примеру варианта осуществления изобретения. Как вариант, может быть использован комбинированный ротор. На фиг.5 показана схема, иллюстрирующая комбинированный роторный узел согласно примеру варианта осуществления изобретения. На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая комбинированный роторный узел согласно другому примеру варианта осуществления изобретения.

Как показано на фиг.5, комбинированный ротор 60 включает в себя пакетированную роторную секцию 62, имеющую, по меньшей мере, одну роторную пластину 30, и штампованную роторную секцию 64. Штампованная роторная секция 64 включает в себя штампованную роторную часть 66 и штампованные роторные ступени 68, которые закреплены на штампованной роторной части 66 креплением «ласточкин хвост». Хотя на фиг.5 показана штампованная роторная секция 64, расположенная на конце ротора, следует отметить, что штампованная роторная секция 64 и пакетированная роторная секция 62 могут быть размещены в любом подходящем порядке. Помимо этого, хотя на фиг.5 показано три штампованные роторные ступени 68 и четыре роторные пластины 30, следует отметить, что может быть использовано любое количество штампованных роторных ступеней 68 и любое количество роторных пластин 30 в зависимости от эксплуатационных и конструктивных соображений.

Как вариант, как показано на фиг.6, комбинированный ротор 60' включает в себя пакетированную роторную секцию 62, включающую в себя, по меньшей мере, одну роторную пластину 30, и секцию 70 роторного колеса, включающую в себя, по меньшей мере, одно роторное колесо 72, в котором лопатки роторного колеса 72 присоединены креплением «ласточкин хвост». Каждое роторное колесо 72 соответствует одной ступени комбинированного ротора 60'. Хотя на фиг.6 показана секция 70 роторного колеса, расположенная на конце ротора, следует отметить, что секция 70 роторного колеса и пакетированная роторная секция 62 могут быть размещены в любом подходящем порядке. Помимо этого, хотя на фиг.6 показано три роторных колеса 72 и четыре роторные пластины 30, следует отметить, что может быть использовано любое количество роторных колес 72 и любое количество роторных пластин 30 в зависимости от эксплуатационных и конструктивных соображений. Следует также понимать, что любое сочетание секций включает в себя пакетированную роторную секцию 62, секцию 70 роторного колеса и также предусмотренную штампованную роторную секцию 64.

На фиг.7 показан вид сбоку статорной пластины 80 согласно примеру варианта осуществления изобретения. На фиг.8 показан вид в перспективе статорной пластины с фиг.7. Статорная пластина 80 соответствует отдельной статорной ступени. Статорная пластина 80 может иметь форму диска. Статорная пластина 80 заключает в себе одну цельную часть металлической заготовки. Металлическая заготовка обработана на станке для получения элементов монтажа и аэродинамических профилей. Другими словами, в отличие от статорных ступеней 12 обычного статора 10 статорная пластина 80 не имеет соединений между основным корпусом 81 статорной пластины 80 и аэродинамическими профилями. Таким образом, статорная пластина 80 включает в себя бесшовное соединение между аэродинамическими профилями и основным корпусом 81 статорной пластины 80. Элементы монтажа включают в себя центральный канал 82 и крепежные отверстия 84. В примере варианта осуществления изобретения статорные пластины 80 могут примыкать друг к другу, образуя статорный узел, который будет более подробно описан далее. Помимо этого, статорные пластины 80 могут содержать соединительную часть, подобную соединительной части 36, описанной выше со ссылкой на фиг.2, 12 и 13.

Аэродинамические профили включают в себя сопла 88, которые расположены по периферии вокруг части роторной пластины 30, соответствующего внутреннего края статорной пластины 80. Сопла 88 выполняют на станке из металлической заготовки, так что сопла 88 отстоят от внутреннего края статорной пластины 80 и являются равноудаленными от осевого центра статорной пластины 80. Сопла 88 выполняют примыкающими друг к другу с образованием кольцеобразной области 90 сопел, проходящей концентрически вокруг части статорной пластины 80, соответствующей внутреннему краю статорной пластины 80. Так как сопла 88 выполнены на станке из металлической заготовки, каждое из сопел 88 присоединено к основному корпусу 81 статорной пластины 80 без соединительного механизма. Помимо этого, внутреннее кольцо 89 металлической заготовки остается за соплами 88, выполненными на станке из металлической заготовки. Внутреннее кольцо 89 образует внутренний край статорной пластины 80. Таким образом, сопла 88 размещены в кольцевой области 90 сопел, которая расположена между внутренним кольцом 89 и основным корпусом 81 статорной пластины 80.

Центральный канал 82 представляет собой круглое сквозное отверстие, проходящее от первой осевой торцевой поверхности каждой статорной пластины 80 до второй осевой торцевой поверхности статорной пластины 80. Вторая осевая торцевая поверхность противоположна первой осевой торцевой поверхности. Центральный канал 82 расположен концентрически относительно статорной пластины 80. Центральный канал 82 каждой из статорных пластин 80 принимает вал роторного узла.

Крепежные отверстия 84 представляют собой круглые сквозные отверстия, которые проходят от первой осевой торцевой поверхности статорной пластины 80 до второй осевой торцевой поверхности статорной пластины 80. Крепежные отверстия 84 расположены на основном корпусе 81 статорной пластины 80. Другими словами, крепежные отверстия 84 расположены на части статорной пластины 80, которая находится между внешним краем статорной пластины 80 и кольцевой областью 90 сопел. Крепежные отверстия 84 отстоят друг от друга по периферии так, что каждое из крепежных отверстий 84 является равноудаленным от осевого центра статорной пластины 80. Крепежные отверстия 84 принимают удерживающее устройство, такое как, например, крепежный болт 92 (см. фиг.9), который осуществляет удержание соседних статорных пластин 80 непосредственно друг у друга. Помимо этого, следует отметить, что крепежные болты 92 могут быть расположены снаружи статорной пластины 80.

На фиг.9-11 показаны схемы статорного узла согласно примерам варианта осуществления изобретения. Как показано на фиг.9, статорный узел 96 содержит пакетированную статорную секцию 98, имеющую множество статорных пластин 80. Следует отметить, что хотя каждая из статорных пластин 80 показана как имеющая ступенчатую конфигурацию со связанными соседними статорными пластинами 80, также может быть использована наклонная конфигурация, в которой каждая из статорных пластин 80 образует плавный переход со связанными соседними статорными пластинами 80. Статорные пластины 80 фиксированы относительно друг друга крепежным болтом 92, который проходит сквозь крепежное отверстие 84 каждой из статорных пластин 80. При этом может быть использована гайка для навинчивания на резьбовую часть крепежного болта 92 для скрепления статорных пластин вместе. Хотя на фиг.9 показано пять статорных пластин 80, может быть использовано большее или меньшее количество статорных пластин 80.

Как показано на фиг.10, комбинированный статор 100 включает в себя пакетированную статорную секцию 98, имеющую, по меньшей мере, одну статорную пластину 80 и литую статорную секцию 104. Литая статорная секция 104 включает в себя литую статорную часть 106 и литые статорные ступени 108, которые закреплены на литой статорной части 106 креплением «ласточкин хвост». Хотя на фиг.10 показана пакетированная статорная секция 98, расположенная на конце статора, следует отметить, что пакетированная статорная секция 98 и литая статорная секция 104 могут быть размещены в любом подходящем порядке. Помимо этого, хотя на фиг.10 показано три статорных пластины 80 пакетированной статорной секции 98 и две литые статорные ступени 108 литой статорной секции 104, следует отметить, что количество ступеней в литой статорной секции 104 и количество статорных пластин 80 может быть разным в зависимости от эксплуатационных и конструктивных соображений.

Альтернативно, как показано на фиг.11, комбинированный статор 100' содержит пакетированную статорную секцию 98, включающую в себя, по меньшей мере, одну статорную пластину 80 и секцию 110 статорного колеса, содержащую, по меньшей мере, одно статорное колесо 112, в котором сопла, по меньшей мере, одного статорного колеса 112 закреплены посредством крепления «ласточкин хвост». Хотя на фиг.11 показана секция 110 статорного колеса, расположенная на конце статора, следует отметить, что секция 110 статорного колеса и пакетированная статорная секция 98 могут быть размещены в любом подходящем порядке. Помимо этого, хотя на фиг.11 показано два статорных колеса 112 и три статорные пластины 80, следует отметить, что количество статорных колес 112 и количество статорных пластин 80 может быть различным в зависимости от эксплуатационных и конструктивных соображений. Кроме того, следует понимать, что любое сочетание секций включает в себя пакетированную статорную секцию 98, секцию 110 статорного колеса и также предусмотренную литую статорную секцию 104.

Помимо этого, любой пример варианта осуществления ротора, показанный на фиг.2-6, может быть объединен с любым примером варианта осуществления статора, показанным на фиг.7-11. Более того, любой пример варианта осуществления ротора, показанный на фиг.2-6, может быть объединен с обычным статором 10, и любой вариант осуществления статора, показанный на фиг.7-11, может быть объединен с обычным ротором 20.

Для того чтобы предотвратить попадание пара между роторными пластинами 30 пакетированной роторной секции 62 или между статорными пластинами 80 пакетированной статорной секции 98, уплотнения могут быть установлены между соседними роторными пластинами 30 или соседними статорными пластинами 80.

На фиг.12 показана схема продольного торцевого уплотнения согласно примеру варианта осуществления изобретения. На фиг.13 показана схема продольного торцевого уплотнения согласно другому примеру варианта осуществления изобретения. На фиг.12 и 13 аэродинамические профили (т.е. лопатки 38 или сопла 88) не показаны для ясности.

На фиг.12 показана первая ступень 120, вторая ступень 122 и третья ступень 124. Первая, вторая и третья ступени 120, 122 и 124 соответствуют любым трем соседним роторным пластинам 30 или трем соседним статорным пластинам 80. Кольцевое герметизирующее проволочное уплотнение 130, показанное в увеличенной части 126/128 фиг.12, расположено между каждой из первой, второй и третьей ступеней 120, 122 и 124 по краю части 160 основания аэродинамического профиля (см. фиг.5 и 9) каждой из первой, второй и третьей ступеней 120, 122 и 124, которые примыкают к краю части 160 основания аэродинамического профиля соседней одной из первой, второй и третьей ступеней 120, 122 и 124. Если первая, вторая и третья ступени 120, 122 и 124 соответствуют соседним роторным пластинам 30, то кольцевое герметизирующее проволочное уплотнение 130 расположено на пересечении краев частей 160 основания аэродинамического профиля примыкающих роторных пластин 30, как показано на увеличенной части 126. Если первая, вторая и третья ступени 120, 122 и 124 соответствуют соседним статорным пластинам 80, то кольцевое герметизирующее проволочное уплотнение расположено на пересечении краев частей 160 аэродинамического профиля соседних статорных пластин 80 в части, показанной на увеличенной части 128. Пунктирные линии 140 соответствуют краю части 160 основания аэродинамического профиля статорных пластин 80.

Кольцевое герметизирующее проволочное уплотнение 130 помещено на пересечении краев частей 160 основания аэродинамического профиля примыкающих роторных пластин 30 или статорных пластин 80 соответственно, причем впоследствии роторные пластины 30 или статорные пластины 80 фиксируются вместе крепежным стержнем 42 или крепежным болтом 92 соответственно. Кольцевое герметизирующее проволочное уплотнение 130 может быть установлено с использованием, например, инструмента для уплотнения соединений А14 или А15.

Как показано на фиг.12, каждая из первой, второй и третьей ступеней 120, 122 и 124 включает в себя выступ 136, расположенный на первой осевой торцевой поверхности каждой из первой, второй и третьей ступеней 120, 122 и 124, и углубленный участок 138, расположенный на второй осевой торцевой поверхности каждой из первой, второй и третьей ступеней 120, 122 и 124. Выступ 136 одной из первой, второй и третьей ступеней 120, 122 и 124 введен в углубленный участок 138 одной из примыкающей первой, второй или третьей ступени 120, 122 и 124, образуя пазовую посадку. Например, выступ 136 первой ступени 120 вводится в углубленный участок 138 второй ступени 122, а выступ 136 второй ступени 122 вводится в углубленный участок 138 третьей ступени 124.

Как показано на фиг.13, каждая из первой и второй ступеней 120 и 122 включает в себя первую кольцевую выемку 142, расположенную на первой осевой торцевой поверхности, и вторую кольцевую выемку 144, расположенную на второй осевой торцевой поверхности. Первая кольцевая выемка 142 первой осевой торцевой поверхности первой ступени 120 расположена в соответствии со второй кольцевой выемкой 144 второй осевой торцевой поверхности второй ступени 122. Круговое канатное уплотнение 150 расположено в зазоре между первой и второй ступенями 120 и 122, образованном первой и второй кольцевыми прорезями 142 и 144. Круговое канатное уплотнение 150 установлено перед роторными пластинами 30 или статорными пластинами 80, скрепленными вместе крепежным стержнем 42 или крепежным болтом 92 соответственно. Круговое канатное уплотнение 150 сжато в зазоре и, расширяясь, полностью заполняет зазор.

Следует отметить, что круговое канатное уплотнение 150 и кольцевое герметизирующее проволочное уплотнение 130 могут быть использованы по отдельности или же в сочетаниях для любого роторного узла или статорного узла. Использование кругового канатного уплотнения 150 и/или кольцевого герметизирующего проволочного уплотнения 130 предотвращает утечку пара из незащищенных продольных внешних поверхностей роторных пластин 30 или статорных пластин 80, тем самым уменьшая потери энергии в реактивной паровой турбине. Более того, использование роторных пластин 30 или статорных пластин 80 снижает стоимость и время производства роторного уза или статорного узла.

На фиг.14 показан вид в перспективе трехчетвертного сечения примера пакетированного статорного узла 152, имеющего одну или более статорных пластин 80, расположенных в корпусе 154 турбины. Пакетированный статорный узел 152 прикреплен к формованной секции 156 впуска множеством крепежных болтов 92 (следует отметить, что в целях ясности некоторые крепежные болты не показаны), которые ввинчены во множество отстоящих по периферии резьбовых отверстий 158, расположенных на соединительной поверхности формованной секции 156 впуска, проходящих через крепежные отверстия 84 каждой из статорных пластин 80. Одна или более статорных пластин 80 могут дополнительно содержать выступающий по радиусу элемент 162. Выступающий по радиусу элемент 162 размещен в продольном пазе 164 в корпусе 154 турбины. Выступающий по радиусу элемент 162 и продольный паз 164 корпуса турбины образуют скользящее соединение между корпусом 154 турбины и пакетированным статорным узлом 152, который таким образом может быть подогнан в продольном направлении. Скользящее соединение между корпусом 154 турбины и пакетированным статорным узлом 152 может быть использовано для точного позиционирования статорного узла относительно роторной секции, так что продольные перемещения, вызванные перепадом распространения тепла, регулируются для предупреждения повреждения, являющегося причиной помех, и таким образом повышают работоспособность турбины.

Помимо этого, следует отметить, что любой пример варианта осуществления статорного узла согласно фиг.9-14 может быть установлен в паровую турбину без требуемой внутренней оболочки или внутреннего кожуха.

Кроме того, хотя изобретение было описано со ссылкой на примеры варианта осуществления изобретения, специалистам в данной области техники будет очевидно, что возможно внесение различных изменений и модификаций, а также эквивалентных замен элементов без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Более того, возможно внесение многих модификаций для приспособления конкретной ситуации или материала к основным положениям изобретения. Поэтому предполагается, что изобретение не ограничивается конкретным вариантом его осуществления, описанным как наилучший способ, который рассматривается для осуществления этого изобретения, но что изобретение включает в себя все варианты его осуществления, попадающие в рамки прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, использованием терминов «первый, второй и т.д.» не означает какой-либо порядок или значимость, а используются для указания отличия одного элемента от другого. Кроме того, использование терминов один и т.д. не указывает на ограничение количества, а означает присутствие по меньшей мере одного из упоминаемых элементов.

1. Паровая турбина, содержащая
корпус турбины,
формованную секцию впуска, расположенную в корпусе турбины, и пакетированный статорный узел, расположенный вблизи формованной секции впуска, при этом пакетированный статорный узел соединен с возможностью скольжения с корпусом турбины для регулирования перемещения пакетированного статорного узла в продольном направлении, причем формованная секция впуска дополнительно содержит отстоящие по периферии резьбовые отверстия, а пакетированный статорный узел дополнительно содержит множество статорных пластин, имеющих отстоящие по периферии крепежные отверстия, при этом пакетированный статорный узел соединен с формованной секцией впуска посредством множества крепежных болтов, ввинченных в резьбовые отверстия формованной секции впуска и проходящих через крепежные отверстия статорных пластин.

2. Паровая турбина по п.1, в которой пакетированный статорный узел дополнительно содержит выступающий по радиусу элемент.

3. Паровая турбина по п.2, в которой корпус турбины дополнительно содержит продольный паз, в котором размещается выступающий по радиусу элемент пакетированного статорного узла.

4. Паровая турбина по п.1, в которой пакетированный статорный узел установлен без внутренней оболочки или внутреннего кожуха.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области газотурбинных двигателей, в частности турбореактивных двигателей, и касается направляющей лопатки, расположенной внутри компрессора.

Изобретение относится к системам парораспределения паровых турбин. .

Изобретение относится к системе входных направляющих лопастей для газотурбинного двигателя. .

Изобретение относится к сегменту направляющих лопаток тепловой лопаточной машины, в частности газовой турбины, содержащему, по меньшей мере, одно расположенное на платформе, профилированное перо, причем на, по существу, плоской обращенной от пера стороне платформы расположены крепежные элементы для закрепления сегмента направляющих лопаток в соответствующей обойме.

Изобретение относится к турбостроению и предназначено для расстановки сопловых лопаток газотурбинного двигателя. .

Изобретение относится к области авиационного машиностроения и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации авиационных двигателей. .

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. .

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано при проектировании и модернизации цилиндров среднего давления паровых турбин ТЭС, работающих с промежуточным перегревом пара.

Изобретение относится к способу изготовления картера статора турбины, в частности, турбины авиационного турбореактивного двигателя. .

Изобретение относится к получению корпуса статора турбины, в частности турбореактивного двигателя самолета. .
Наверх