Сопло ковшовой гидротурбины

 

1»I 51 6585

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1ов Советскик

Сокиадистичвских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.74 (21) 2011140/06 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. Г ОЗВ 1/04

Государственный комитет (3 Приоритет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.04.76. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.06.76 (53) УДК 621.224.1 (088.8) (72) Авторы изобретения H. Н. Робук, А, Д. Тодоров, И. М. 1Цпилев и Д. М. Гельфенбаум (71) Заявитель Харьковский ордена Ленина турбинный завод им. С. М. Кирова (54) СОПЛО КОВЦ1ОВОЙ ГИДРОТУРБИНЫ

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в конструкциях актив 1ых гидротурбин.

Известны сопла ковшовой гидротурбины, содер>кащие корпус с неподвижной иглой и подвижное седло с приводом.

В таких соплах подвижное седло со стороны большего сечения имеет цилиндрический участок, которым оно направляется в расточке корпуса. В местах прохождения ребер, соединяющих иглу с корпусом, на цилиндрическом участке седла выполнены пазы. На седле располо>кен кольцевой поршень, внутренний диаметр которого превышает диаметр наибольшего сечения седла. Поршень размещен в изолированной от рабочей среды трубопровода камере, служащей цилиндром привода.

При таком выполнении сопла на седло в направлении открытия постоян «о действует усилие, равное произведению давления рабочей среды на площадь кольца, заключенного между окружностью уплотнения седла в корпусе и окружностью контакта седла с иглой.

По величине эта площадь, как правило, превышает площадь проходного сечения, но не может быть меньше последней, так как при этом снижается пропускная способность сопла. Большая величина усилия, действующего на седло в направлении открытия, определяет соответствующую мощность привода для преодоления этого i cllлия при движеьпш седла на закрытие, которая обеспечивается либо большимп размерами привода, либо высоким управляющим давлением от специального источ5 ника. Кроме того, действие рабочей среды напорного трубопровода в направлении открытия седла CIIII>I ает надежность унлотне1шя сопла, так как любое отключение источника давления от привода приводит к немедле1шо10 му открытию сопла, что особенно опас1ю при проведении ремонтных работ. Пазы. выполненные на цилиндрической части седла и открытые в его промежуточных положениях, через которые проходят ребра корпуса, являют15 ся источниками вихрей, снижающих пропускную способность и способствующих возш1кновению вибраций.

Для уменьшения усилия. перемещающего седло, и повышения надежности работы в

20 предлагаемом сопле седло установлено в корпусе с зазором и снабжено направляющим цилиндром, на котором выполнен прилив, служащий поршнем привода, Внутренний диаметр поршня равен среднему

25 диаметру лшпш сопряжения седла с иглой.

На фиг. 1 показано Описываемое сопло, продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечный разрез.

Сопло содержит корпУс 1 с иглой 2, жестко

30 соед1шенной с корпусом ребрами 3, подвижное

510585 седло 4 с направляющи» цилиндром 5, прикрепленным к седлу со стороны его меньшего сечения через промежуточный фланец 6, цилиндр 7 привода с крышкой 8, уплотнения 9 привода и направляющие кольца 10, являющиеся одновременно сборниками дренажа. Игла 2 из технологических соображений выполнена с отъемным обтекателем 11, на котором имеются разгрузочные отверстия а. Между корпусом 12 иглы и обтекателем 11 установ- 10 лено уплотнительное кольцо 13. Седло 4 размещено в тупиковой (непроточной) части корпуса 1 с разгрузочным зазором, через который раоочая среда напорного трубопровода поступает в тупиковую часть, разгружая тем 15 самым седло от одностороннего действия стати 1еско "o напора paoo reA cpc„"û. Для ооеспечения хода седла "I ÿ закрытие пpoTo÷rrrrrr часть корпуса имеет цилиндрический участок, протяженность которого несколько оольше полно- 20 го хода седла. Благодаря разгрузке значительно уменьшается толщина седла, что особенно существенно для высоконапорпых гидротурбин.

Направляюп;ий цилиндр 5, примыкающий к седлу со стороны его»e»!,шего сечения, вы- 25 полнен съемным для облсг- ения сборки сопла.

На направляющем циличдре выполнен поршень 14, Расположение поршня в зонс минимальпого сечения проточкой части уменьшает размеры прпьода и сопла в целом. При вы- 30 полнении прото ной части сопла, обеспечивающем совпадение среднего диаметра линии сопряжения седла с иглой с внутренним диаметром поршня (диаметром уплот ения направляющего цилиндра), седло полностью разгружено в осевом направлении о ействия статического напора рабочей среды трубопровода и для его перемещения требуется минимальное усилие, а следовательно, маломощный привод, Регулирование расхода воды через ковшовую турбину осуществляется перемещением седла. На закрытие седло перемещается при подаче управляющей жидкости под давлением через отверстие б в левую полость А привода, а на открытие — г.ри подаче угравляющей жидкости под давлением через канал в в правую полость Б привода.

Формула изобретения

1. Сопло ковшовой гидрот,рбины, содержащее жестко закрепле". ую в корпусе иглу и подвижное седло с приводом, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью повышения надежности работы и уменьшения усилия для перемещения, седло установ "e!!o в корпусе с зазором и снабжено съемным направляющим цилиндром, на котором выголнеп прилив, служащий поршнем привода.

2. Сонao iro и. 1, uT,! v"! а!orirееся что внутренний диа.„е-.р поршпя равен среднему диаметру линии сопряжения седла с иглой, Редактор А. Пейсоченко

Составитель T. Довгели

Техред М. Семенов корректор А. Галахова

Заказ 1258 18 Изд. № 1303 Тпрахк 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2