ПАРОВАЯ ТУРБИНА Российский патент 1998 года по МПК F01D11/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на паровых турбинах.

Известна паровая турбина с диафрагмами, в которой для частичного использования пара протечек через лабиринтовые уплотнения в диафрагмах по валу многоступенчатого ротора выполнены каналы, сообщающиеся с камерами между гребнями лабиринтового уплотнения и плоскостями полых сопловых лопаток с щелями в их выходных кромках.

Однако известное техническое решение имеет недостатки, заключающиеся в потере энергии пара из-за дросселирования при протечке через гребни лабиринтового уплотнения и в полых сопловых лопатках, в сопловых каналах между которыми выходящий из щелей в выходных кромках пар требует затрат энергии для его ускорения, получая ее от основного потока пара, входящего в сопловые каналы. Кроме того, это техническое решение в полном объеме можно использовать только на паровых турбинах с полыми сопловыми лопатками.

Целью изобретения является усовершенствование с повышением экономичности известной паровой турбины.

Эта цель согласно изобретению достигается тем, что на паровой турбине, содержащей многоступенчатый ротор с дисками, снабженными разгрузочными отверстиями и рабочими лопатками, диафрагмы с сопловыми лопатками на ободе, образующие сопловые каналы, лабиринтовыми уплотнениями в их центральных отверстиях и каналами, сообщающимися с сопловыми каналами, начальные участки центральных отверстий диафрагм с помощью каналов в них сообщены с сопловыми каналами.

Отводом более высокопотенциального пара протечек из начальных участков центральных отверстий диафрагм во входные участки их сопловых каналов обеспечивается технический результат по повышению экономичности: пар протечек из начальных участков отверстий диафрагм, не имеющий потерь энергии, непосредственно отводится во входные участки сопловых каналов с ускорением в них вместе с основным потоком пара перед поступлением на рабочие лопатки ротора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана паровая турбина (часть ее из нескольких ступеней по оси ротора, т.к. последующие ступени по технологическому процессу по изобретению аналогичны).

Паровая турбина содержит корпус 1, ротор 2 с дисками 3, их разгрузочные отверстия 4 и рабочие лопатки 5 с надбандажными уплотнениями 6 ротора 2, диафрагмы 7 с центральными отверстиями по валу ротора 2 с сопловыми лопатками 8 и сегментами 9 лабиринтового уплотнения с гребнями 10. Диафрагмы 7 установлены в корпусе 1. На разрезе по А-А показан в сечении сопловой канал 11, профиль сопловых лопаток 8 и выходящий в них канал 12. В диафрагмах 7 в каждый сопловой канал 11 выполнены по радиальным направлениям каналы 12 согласно изобретению от начальных участков 13 центральных отверстий диафрагм во входные участки сопловых каналов 11 с косым срезом на выходе в сторону хода пара. Стрелками указано направление пара протечек из начальных участков центральных отверстий.

Работа паровой турбины по изобретению осуществляется следующим образом.

Подводимый к сопловым каналам 11 пар ускоряется за счет преобразования потенциальной энергии со снижением его давления в кинетическую и поступает на рабочие лопатки 5 ротора 2, приводя его во вращение с совершением механической работы по известному технологическому процессу. Выходящий отработанный в ступени пар поступает с некоторой выходной скоростью в сопла последующей ступени, и так от ступени к ступени процесс аналогичен. В процессе совершения механической работы вращающимся ротором происходят неизбежные протечки пара через уплотнения 6 по ободу диска 3 ротора и по его валу через диафрагменные уплотнения 9, 10. По каналам 12 в диафрагмах 7 отсасывается пар из начальных участков 13 центральных отверстий диафрагм 7 в сопловые каналы 11, в которых этот пар ускоряется совместно с основным потоком пара и поступает на рабочие лопатки и полезно используется в технологическом процессе работы турбины соответствующим повышением ее экономичности.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Паровая турбина содержит многоступенчатый ротор 2 с дисками 3, снабженными разгрузочными отверстиями 4 и рабочими лопатками 5. Турбина содержит диафрагмы 7 с сопловыми лопатками 8 на ободе, образующими сопловые каналы 11. Диафрагмы имеют лабиринтовые уплотнения 9 в их центральных отверстиях и каналы 12, сообщающиеся с сопловыми каналами 11. С сопловыми каналами 11 с помощью каналов 12 в диафрагмах сообщены начальные участки 13 центральных отверстий диафрагм. Такое выполнение турбины позволит повысить ее экономичность. 1 ил.

Паровая турбина, содержащая многоступенчатый ротор с дисками, снабженными разгрузочными отверстиями и рабочими лопатками, диафрагмы с сопловыми лопатками на ободе, образующие сопловые каналы, лабиринтовыми уплотнениями в их центральных отверстиях и каналами, сообщающимися с сопловыми каналами, отличающаяся тем, что с сопловыми каналами с помощью каналов в диафрагмах сообщены начальные участки центральных отверстий диафрагм.