Паровая турбина


 


Владельцы патента RU 2520255:

Пименов Егор Владимирович (RU)
Пименов Всеволод Владимирович (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики, к турбостроению и может быть использовано при проектировании и модернизации паровых турбин. Паровая турбина включает ротор с рабочими лопатками, цилиндр с установленным на нем концевым уплотнением и коллектор подачи пара на уплотнения. Коллектор соединен посредством трубопровода с концевым уплотнением турбины. В пространстве между ротором, цилиндром и концевым уплотнением установлен направляющий аппарат, вход которого соединен трубопроводом с коллектором подачи пара на уплотнения, а выход с выхлопным патрубком турбины. Изобретение позволяет повысить надежность турбины. 1 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, к турбостроению и может быть использовано при проектировании и модернизации паровых турбин.

При работе турбины в малорасходных режимах - это режимы холостого хода и малых нагрузок происходит разогрев лопаточного аппарата последних ступеней цилиндров низкого и среднего давлений из-за того, что поступающего в проточную часть пара недостаточно для заполнения всего сечения лопаток. Известно много способов охлаждения лопаточного аппарата паровой турбины. Все они, как правило, связаны с подачей в паровое пространство конденсатора охлаждающей пароводяной смеси.

Известна паровая турбина Т-180/210-130, для охлаждения лопаточного аппарата и выхлопных патрубков которой при работе с малыми расходами пара предусмотрены специальные захолаживающие устройства, состоящие из двух коллекторов, установленных перпендикулярно к оси турбины в верхней части горловины конденсатора каждого потока пара цилиндра низкого давления. В верхнем коллекторе размещены сопла, установленные на одинаковом расстоянии, на нижнем коллекторе выполнены отверстия на одинаковом расстоянии по длине коллектора. На охлаждение лопаточного аппарата и выхлопного патрубка выполнен подвод основного конденсата после ПНД-3. На линии подвода конденсата на захолаживание установлено параллельно два механических фильтра. (Технический отчет «Исследование работы ЦНД турбины Т-180/210-130 в режимах с малыми расходами пара в конденсатор». МЭ и Э СССР, Главтехуправление, Производственное объединение «Союзтехэнерго», Предприятие «Южтехэнерго», Теплофикационный блок 180/210 МВт ст. №1 Вильнюсской ТЭЦ-3, Шифр работ: 84.201.045., Инв. №1234, г.Львов, 1986 г.)

Недостатком известной паровой турбины является то, что включение в работу захолаживающих устройств не приводит к снижению температуры пара на выхлопе ЦНД. Кроме того, для понижения температуры выхлопа применяется добавочная вода, что приводит к эрозии лопаток, а температура выхлопных патрубков высока, что приводит к расцентровке и появлению вибрации.

Известна паровая турбина, включающая ротор с рабочими лопатками, цилиндр с установленным на нем концевым уплотнением и коллектор подачи пара на концевое уплотнение. (А.В. Щегляев. Паровые турбины. М.: Энергия, 1976 г., стр.283, рис.9-13; стр.280, вкладка рис.9-11).

По совокупности признаков эта известная паровая турбина является наиболее близкой к заявляемой и принимается за прототип.

Недостатком известной паровой турбины, принятой за прототип, является то, что в результате большого перепада давления между уплотняющим паром в соответствующей камере и паром в ЦНД за последней ступенью, уплотняющий пар перетекает в ЦНД и выносится далее в конденсатор, не производя полезной работы. При этом частицы влаги оседают на поверхность выхлопного патрубка и образуют пленку, которая обратными токами пара в этом патрубке увлекаются к выходным кромкам лопаток последней ступени, что приводит к их эрозионному разрушению. Пар, проходящий через концевое уплотнение и попадающий на рабочие лопатки последней ступени турбины, подсасывается к основанию рабочих лопаток и разогревает их, что приводит к уменьшению срока службы последних.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым.

Заявляемое решение позволяет повысить надежность и экономичность турбины за счет охлаждения пара, поступающего из концевого уплотнения, путем смешивания его с паром, поступающим от направляющего аппарата, и далее направляющегося к рабочим лопаткам, и таким образом происходит безопасное охлаждение последней ступени и выхлопного патрубка турбины.

В соответствии с заявляемым техническим решением предложена паровая турбина, включающая ротор с рабочими лопатками, цилиндр с установленным на нем концевым уплотнением и коллектор подачи пара на уплотнения, соединенный посредством трубопровода с концевым уплотнением турбины, при этом в пространстве между ротором, цилиндром и концевым уплотнением установлен направляющий аппарат, вход которого соединен трубопроводом с коллектором подачи пара на уплотнения, а выход с выхлопным патрубком турбины.

Изобретение иллюстрируется чертежом Фиг.1.

Паровая турбина включает ротор 1 с рабочими лопатками 2, цилиндр 3 с отсекателем 4. На цилиндре 3 установлен корпус концевого уплотнения 5 с уплотнительными кольцами 6, между которыми образованы промежуточные камеры, одна из которых - камера 7 посредством трубопровода 8 соединена с коллектором подачи пара на уплотнения 9. В пространстве между ротором 1, цилиндром 3, корпусом концевого уплотнения 5 и отсекателем 4 установлен направляющий аппарат 10, вход которого соединен трубопроводом 11 с охладителем пара 12, запорной арматурой 13, обратным клапаном 14, с линией подачи пара на уплотнения 8, а выход в выхлопной патрубок турбины.

Паровая турбина работает следующим образом. Пусковые операции на турбине начинаются с подачи пара от коллектора уплотнений 9 по трубопроводу 8 в камеру 7 концевого уплотнения 5, одновременно открывается задвижка 13 и пар от коллектора 9 через охладитель 12 по трубопроводу 11 поступает к направляющему аппарату 10. Уплотняющий пар по трубопроводу подачи пара на уплотнение 8 поступает в камеру 7 и через уплотнительные кольца 6 перетекает в полость, образованную ротором 1, цилиндром 3, корпусом концевого уплотнения 5 и отсекателем 4, где установлен направляющий аппарат 10. Охлажденный пар, поступающий из направляющего аппарата 10 смешивается с паром, поступающим из концевого уплотнения 5, и в результате снижается температура смешанного пара. Охлажденная паровая смесь через зазор между ротором 1 и отсекателем 4 попадает к лопатке 2. Так как пар, поступающий на лопатку 2 из проточной части, заполняет ее примерно на одну треть и центробежной силой отбрасывается на периферию лопатки 2, то у корня лопатки 2 создается разрежение и возникает насосный эффект, за счет которого охлажденный пар поступает на лопатку 2 и охлаждает ее.

Паровая турбина, включающая ротор с рабочими лопатками, цилиндр с установленным на нем концевым уплотнением и коллектор подачи пара на уплотнения, соединенный посредством трубопровода с концевым уплотнением турбины, отличающаяся тем, что в пространстве между ротором, цилиндром и концевым уплотнением установлен направляющий аппарат, вход которого соединен трубопроводом с коллектором подачи пара на уплотнения, а выход с выхлопным патрубком турбины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидравлическим машинам необъемного вытеснения, а именно к конструкции роторно-вихревых машин. Вихревая машина содержит статор, ротор и образованную между ними рабочую камеру.

Многоступенчатая радиальная турбина содержит поворотный вал, группу роторных лопаток, группу сопел и соединительный канал. Роторные лопатки установлены на валу через промежутки и направляют поток рабочей среды, поступающий в радиальном направлении, по существу в продольном направлении.

Вентиляционное устройство (14) для использования с вращательным элементом (18) включает в себя кожух (16), включающий в себя крышку и выпускной участок, проходящий от крышки.

Турбинная установка, содержащая, по меньшей мере, одно первое и одно второе рабочие колеса, вал и систему подшипников. Задние поверхности рабочих колес обращены друг к другу.

Изобретение относится к гидравлическим машинам необъемного вытеснения, а именно к роторно-вихревым машинам, и может быть использовано как в составе насоса, так и в составе двигателя.

Изобретение относится к составной части машины для газовой турбины с основной частью, изготовленной из исходного материала, которая в частичной области своей поверхности снабжена футеровкой из наносимого материала с большей твердостью и/или вязкостью по сравнению с исходным материалом.

Изобретение относится к способу нанесения теплобарьерного покрытия на основе диоксида циркония на монокристаллический жаропрочный сплав на основе никеля, имеющего следующий состав, мас.%: 3,5-7,5 Сr, 0-1,5 Мо, 1,5-5,5 Re, 2,5-5,5 Ru, 3,5-8,5 W, 5-6,5 Al, 0-2,5 Ti, 4,5-9 Та, 0,08-0,12 Hf, 0,08-0,12 Si, остальное до 100% составляют Ni и неизбежные примеси.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к пневмодвигателям, работающим от сжатого воздуха, которые могут быть использованы в качестве замены электродвигателей для привода различных машин и механизмов, а также в качестве замены двигателей внутреннего сгорания для привода транспортных средств. Пневматический двигатель включает статор 8 с внутренней цилиндрической поверхностью, с фланцами, расположенными по его торцам с, по меньшей мере, одним впускным отверстием, сообщенным с источником сжатого воздуха и с, по меньшей мере, одним выпускным отверстием, ротор 10, эксцентрично установленный внутри статора 8. Ротор 10 выполнен в виде цилиндра с, по меньшей мере, двумя осевыми отверстиями 11, ориентированными вдоль его оси и проходящими по периферии упомянутого цилиндра. Каждое из этих осевых отверстий 11 сообщается с наружной цилиндрической поверхностью ротора 10 посредством продольного паза 9 или, по меньшей мере, одного стыковочного отверстия, предназначенных для последовательной стыковки с упомянутыми впускным и выпускным отверстиями статора 8. Упомянутые осевые отверстия 11 выполнены глухими с двух сторон. Изобретение направлено на увеличение крутящего момента и повышение кпд пневмодвигателя, повышение его компактности. 3 н. и 90 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиальным турбинам и предназначено для преобразования энергии рабочего тела, в качестве которого могут быть использованы вода или газ, например воздух, в энергию вращения вала агрегата. Вода, обладающая потенциальной энергией полного напора, из водохранилища поступает в узел подачи рабочего тела в патрубок 10. Из сопла 11 вода, обладающая наибольшей скоростью, при данном напоре поступает в кольцевую полость 5 между корпусом 1 и рабочим колесом 3. Там вода, обладающая кинетической энергией, движется по кругу. Поступающая в кольцевую полость 5 из сопла 11 вода вытесняет обладающую кинетической энергией лишнюю воду из кольцевой полости 5 в полости лопаток 4, где она отдает свою кинетическую энергию рабочему колесу 3, обеспечивая его вращение. Из лопаток 4 рабочего колеса 3 вода через его среднюю часть без сопротивления уходит в слив. Все лопатки 4 рабочего колеса 3 нагружены одновременно и одинаково независимо от расстояния до сопла. Изобретение направлено на упрощение конструкции, повышение ее надежности с одновременным упрощением управлением турбиной. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу регулируемой регенерации энергии реакции окисления, при которой образуется газовый поток, каковую реакцию осуществляют в реакторе окисления непрерывного действия, в который подают газообразный окислитель. Способ включает: (a) нагревание газового потока до температуры по меньшей мере 800°C; (b) направление газового потока на ступень турбины внутреннего сгорания с открытым циклом, в которой имеется турбинное колесо, соединенное с компрессором, каковой компрессор сжимает газообразный окислитель, подаваемый в реактор; (c) регулирование давления на ступени турбины; (d) поддержание давления на ступени турбины в диапазоне больше минимальной величины, соответствующей энергетической потребности компрессора на сжатие газообразного окислителя, подаваемого в реактор окисления, и меньше максимальной величины, определяемой пределами газовой турбины по мощности или давлению, путем добавления газа в газовый поток; (e) обеспечение расширительного устройства или вспомогательного компрессора после компрессора газовой турбины по технологическому потоку на входе газообразного окислителя в реактор окисления. Также изобретение относится к способу окисления прекурсора с получением ароматической карбоновой кислоты или ее сложного эфира. Использование настоящего изобретения позволяет турбине эффективно функционировать. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к радиальному детандеру. Радиальный детандер содержит по меньшей мере одну секцию радиального детандера, расположенную в едином корпусе. Секция радиального детандера содержит лопатки крыльчатки, а также множество диафрагм. Лопатки крыльчатки скомпонованы в две или более ступени между подшипниками на одном валу. Диафрагмы соединены в осевом направлении. Каждая диафрагма содержит крутоизогнутый отвод для соединения соседних ступеней. Каждый из крутоизогнутых отводов снабжен сопловой лопаткой и возвратной лопаткой. Каждая секция имеет газовый вход и газовый выход. Газовый вход сообщается со всасывающим отверстием единого корпуса. Газовый выход сообщается с выпускным отверстием единого корпуса. Изобретение направлено на повышение надежности детандера. 4 ил.

Реактивная турбина содержит вал турбины и сборочные узлы сопел. Сборочные узлы сопел установлены друг за другом в осевом направлении и имеют отверстие для впрыска. Каждый узел сопел включает соединенные друг с другом пластины, причем отверстие для впрыска сформировано на наложенной поверхности пластин. Сборочный узел сопел размещен в кожухе, включающем впускное и выпускное отверстия и соединяющий их пропускной канал. В пропускном канале кожуха расположен сборочный узел сопел с возможностью вращения, причем пропускной канал в кожухе и отверстие для впрыска сборочных узлов сопел расположены поочередно. Кожух включает первый кожух с впускным отверстием, второй кожух с выпускным отверстием и множество третьих кожухов, установленных вдоль осевого направления между первым и вторым кожухами. Между соседними кожухами расположены разделительные пластины, отделяющие сборочные узлы сопел друг от друга. В одном варианте выполнения турбины на внутренней окружности третьего кожуха сформировано множество ударных стенок. В другом варианте сборочный узел сопел включает кольцевой элемент, расположенный между пластинами и образующий камеру впрыска, имеющую отверстие для впрыска, проходящее через внешнюю окружность камеры впрыска. В еще одном варианте выполнения площадь поперечного сечения отверстия для впрыска в сборочном узле сопел, расположенном на стороне выпускного отверстия в кожухе, является большей, чем у сборочного узла сопел на стороне впускного отверстия в кожухе. В следующем варианте выполнения количество отверстий для впрыска в сборочном узле сопел, расположенном на стороне выпускного отверстия в кожухе, является большим, чем в сборочном узле сопел на стороне впускного отверстия в кожухе. В другом варианте впускное отверстие в кожухе сформировано в центре вращения сборочного узла сопел, а выпускное отверстие в кожухе расположено в месте расположения внешней окружности сборочного узла сопел. Каждый сборочный узел сопел включает упомянутый выше кольцевой элемент, образующий камеру впрыска и содержащий стенки впрыска, каждая из которых имеет сформированное в ней отверстие для впрыска, и опорную стенку, соединяющую стенки впрыска. Группа изобретений позволяет упростить сборку реактивной турбины и уменьшить ее габариты. 6 н. и 25 з.п. ф-лы, 21 ил.

Корпус горения содержит тороидальную камеру горения, воспринимающую вызванные горением центробежные силы, возникающие при воспламенении завихрения текучей среды горения по всей указанной тороидальной камере горения; и выпускное отверстие указанной тороидальной камеры горения. Турбина горения содержит вал, несколько разнесенных в пространстве дисков, радиально соединенных с указанным валом по центру указанных нескольких дисков; и камеру горения. Камера горения вмещает подвергнутую горению текучую среду и имеет по меньшей мере одну стенку, неполностью окружающую указанные несколько дисков. Подвергнутая горению текучая среда протекает из указанной камеры горения и перенаправляется для ее протекания между соседними поверхностями указанных нескольких дисков, таким образом вращая указанные несколько дисков. Достигается простота конструкции и увеличение выхода энергии путем обеспечения более эффективного потребления топлива в большем количестве, а также путем сообщения большего вращения продуктам горения. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Настоящее изобретение относится к ступени аксиального компрессора турбомашины с барабанным ротором. Ступень ротора содержит симметричную стенку (4) при вращении вокруг оси вращения. Стенка (4) содержит оболочку, ограничивающую общую форму барабана, и кольцевой участок (20, 21, 22), предназначенный для закрепления ряда лопаток (14), причем вышеупомянутый участок выполнен как одно целое с оболочкой. Этот участок имеет определенную форму, то есть у него есть внешняя поверхность, ограничивающая газовый поток, которая является приподнятой по отношению к оболочке. Этот участок имеет U-образное поперечное сечение, открытая часть которого направлена по направлению к оси вращения. Кольцевой участок содержит две части стенки, одну выше (20) и одну ниже (22) по потоку, обеспечивающие соединение с оболочкой и используемые в качестве усилительных деталей. Они предпочтительно перпендикулярны оси вращения или наклонены по отношению к перпендикуляру. Соединение каждой находящейся выше (20) и ниже (22) по потоку части стенки с центральной частью (21) участка закрепления находится на расстоянии соответствующей кромки центральной части (21) во избежание определенных концентраций напряжений. Изобретение направлено на уменьшение габаритов установки. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности, турбодетандерная генераторная установка относится к генераторам электрической энергии с газотурбинным приводом и применяется в области газоснабжения для утилизации энергии потока сжатого природного газа. Назначением предлагаемой турбодетандерной генераторной установки (ТДУ), которая представляет собой электрогенератор (ЭГ) с турбодетандерным приводом (ТД), является выработка электрической энергии на основе преобразования потенциальной энергии природного газа в трубопроводе. Причем ТДУ используют на объектах газопотребления, например, на газорегуляторных пунктах (ГРП) и газораспределительных станциях (ГРС), где давление в трубопроводе на входе составляет 0,3-1,2 МПа. Полученная с помощью ТДУ электрическая мощность может использоваться для собственных нужд потребителя. Потребителем таких ГРП могут быть, например, котельные. Таким образом, ТДУ может быть использована в качестве автономного источника энергии малой мощности. Система отбора энергии потока ПГ из газопровода для ТДУ применяется в области газоснабжения для утилизации энергии потока сжатого природного газа, а также для утилизации вырабатываемого генератором тепла. Назначением этой системы является ее использование на объектах газопотребления, например, на газорегуляторных пунктах (ГРП) и газораспределительных станциях (ГРС). Кроме того, возможна установка такой системы с ТДУ методом врезки как в уже существующие магистрали и их запорную арматуру, внутри уже построенного и эксплуатирующегося ГРП (ГРС), так и установка ТДУ на этапе проектирования и строительства ГРП (ГРС) и ее монтажа. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Предложена двигательно-компрессорная установка, в которой двигатель обеспечивает приведение в действие компрессора. Установка содержит общий кожух, двигательный модуль, в котором расположен двигатель и который установлен с возможностью отсоединения в общем кожухе, и компрессорный модуль, в котором расположен компрессор, присоединенный с возможностью отсоединения к двигателю, и который установлен с возможностью отсоединения в общем кожухе. Изобретение направлено на снижение трудозатрат, связанных с ремонтом компрессорной установки. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх