Конденсатор паровой турбины с самозатягивающейся анкерной связью Российский патент 2023 года по МПК F01D25/00 

Изобретение относится к области энергомашиностроения, а именно к турбостроению, и может быть использовано проектировании новых и реконструкции (модернизации) действующих конденсаторов, работающих в составе паротурбинных установок (ПТУ) на электростанции.

Из уровня техники известна конструкция водяных камер конденсаторов паровых турбин, в плоских крышках которых устанавливаются анкерные связи. С одного конца анкерная связь приварена к трубной доске, а с другой она укреплена в плоской крышке водяной камеры с помощью двух гаек: внутренней и наружной (книга «Конденсационные устройства паровых турбин», В.П. Блюдов, 1951 г, стр. 110, рис. 4-17).

Для понимания сущности заявленного изобретения на фиг. 1 изображена типовая конструкция конденсатора с установленными анкерными связями, а на фиг. 2 - известная не самозатягивающаяся анкерная связь. Водяная входная 2 и поворотная 3 камеры, установленные на торцах блока корпуса 1 конденсатора с трубными пучками, представляют собой цельносварную конструкцию, состоящую из трубной доски 4 и плоской крышки 5, между которыми установлена обечайка 6. На элементы водяных камер, особенно на плоские крышки 5, действуют большие усилия, вызванные избыточным давлением охлаждающей воды. Для того чтобы уменьшить толщину листа для изготовления плоских крышек 5, при обеспечении удовлетворительной прочности конструкции и снижения общей металлоемкости изделия, применяются анкерные связи 7, служащие для разгрузки плоской крышки 5 от растягивающих усилий. Уплотнение анкерной связи 7 от протечек охлаждающей воды со стороны плоской крышки обеспечивается за счет применения шайб 13 и уплотнительной подмотки 14, а со стороны трубной доски 4 за счет установки заглушки 15.

Для повышения жесткости конструкции анкерные связи 7, имеющие со всех сторон только правую 8 резьбу, укреплены с помощью двух гаек: внутренних 16 и наружных 12, установленных со стороны плоской крышки 5. Для обеспечения возможности установки плоской крышки 5 внутренние гайки 16 должны быть максимально откручены в сторону трубной доски 4. После установки плоской крышки 5 внутренние гайки 16 закручиваются до упора к внутренней плоскости плоской крышки 5. Недостатком известных вышеуказанных аналогов является использование внутренней гайки для укрепления анкерной связи, а ввиду стесненных условий внутри водяных камер, связанных с малыми габаритными размерами (поворотные камеры из-за отсутствия патрубков подвода охлаждающей воды, как правило, имеют длину значительно меньше, чем входные камеры), а также с наличием направляющих перегородок затрудняют, а в каких-то случаях полностью ограничивают, возможность применения анкерных связей.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, является ограничение и трудоемкое использование анкерной связи в водяных камерах конденсатора паровой турбины.

Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение трудоемкости установки анкерных связей, а также возможность их применения внутри водяных камер малой конструкции.

Технический результат достигается заявленной конструкцией конденсатора паровой турбины с анкерной связью, характеризующийся наличием входной и поворотной водяных камер, установленных на торцах блока корпуса конденсатора с трубными пучками, представляющих собой конструкцию, состоящую из трубной доски, обечайки, съемной плоской крышки и анкерными связями между трубной доской и плоской крышкой. Новым отличительным признаком является то, что концы анкерной связи имеют разное направление резьбы: один конец анкерной связи с правой резьбой ввинчен в трубную доску, а на другой конец с левой резьбой навинчен упор, проходящий через плоскую крышку, и затягивающийся снаружи гайкой с правой резьбой.

В ходе проведения патентно-информационного поиска не выявлены сведения, ставшие общедоступными в мире до даты приоритета, которые содержат совокупность существенных признаков, указанных в независимом пункте формулы заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Несмотря на кажущуюся простоту заявленного изобретения, не выявлено решений, охарактеризованных признаками, указанными в формуле изобретения и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на достигаемый технический результат, а именно упрощение и получение возможности использования анкерных связей в водяных камерах малой конструкции, при этом сохранив эффективность работы конденсатора. Ввиду того, что на элементы водяных камер, особенно на плоские крышки, действуют большие усилия, вызванные избыточным давлением охлаждающей воды, для создания заявленного изобретения и подтверждения получения им технического результата потребовалось проведение ряд расчетов, анализа и нестандартного подхода при проектировании конденсатора турбины. Результатом многодневного проектирования стал новый конденсатор турбины с самозатягивающейся анкерной связью. Отсутствие в открытых источниках информации о таком конденсаторе лишь подтверждает неочевидность заявленного решения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявленное изобретение реализовано в конденсаторе для паровой турбины Т-185/220-12,8-NG производства Уральского турбинного завода. Следовательно, решение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Заявленный конденсатор паровой турбины с самозатягивающейся анкерной связью поясняется на примере реализации прилагаемыми фигурами, на которых изображено:

фиг. 1 - известная типовая конструкция конденсатора с установленными анкерными связями (уровень техники);

фиг. 2 - известная конструкция анкерной связи (уровень техники);

фиг. 3 - конструкция самозатягивающейся анкерной связи согласно заявленному изобретению.

Конденсатор паровой турбины состоит из блока корпуса 1 конденсатора с трубными пучками, на торцах которого установлены водяная входная 2 и поворотная 3 камеры, представляющие собой цельносварную конструкцию, состоящую из трубной доски 4 и плоской крышки 5, между которыми установлены обечайка 6 и анкерная связь 7. Анкерная связь 7 (фиг.3) имеет концы с разным направлением резьбы: один конец анкерной связи 7 с правой 8 резьбой ввинчен в трубную доску 4, а на другой конец с левой 9 резьбой навинчен упор 10, имеющий также разное направление резьбы: внутренняя резьба - левая, а наружный конец с правой 11 резьбой. Упор 10 проходит через плоскую крышку 5 и закреплен снаружи гайкой 12 с правой резьбой, а на торце упора 10 выполнено глухое отверстие под ключ, позволяющее застопорить упор 10 для откручивания наружной гайки 12. С обеих сторон плоской крышки 5 между упором 10 и наружной гайкой 12 установлены шайбы 13 и уплотнительная подмотка 14. За счет наличия разного направления резьбы упора 10 и наружной гайки 12 при затяжке последней упор 10 прижимается к плоской крышке 5, обеспечивая ей необходимую жесткость.

Заявленное изобретение может быть осуществлено следующим образом.

При сборке блока корпуса 1 конденсатора, который изготавливают заодно с входными 2 и поворотными 3 водяными камерами в трубные доски 4 вкручивают анкерные связи 7 с обоих торцов блока 1 корпуса, на которые предварительно установлены упор 10. После этого устанавливают плоские крышки 5 на входные 2 и поворотные 3 водяные камеры соответственно и шайбы 13 совместно с гайками 12 на выступающие концы упоров 10. Далее обтягивают наружный крепеж водяных камер конденсатора и гайки 12 анкерных связей для проведения гидравлических испытаний водяного пространства конденсатора пробным избыточным давлением.

Таким образом, в конденсаторе паровых турбин реализуется применение самозатягивающейся анкерной связи, устраняющей существенные недостатки всех известных ранее решений с повышением эффективности и качества.

Изобретение относится к области энергомашиностроения, а именно к турбостроению, и может быть использовано в проектировании новых и реконструкции действующих конденсаторов, работающих в составе паротурбинных установок (ПТУ) на электростанции. Конденсатор паровой турбины с анкерной связью содержит входную 2 и поворотную 3 водяные камеры, установленные на торцах блока корпуса 1, конденсатор с трубными пучками, представляющими собой конструкцию, состоящую из трубной доски 4, обечайки 6, съемной плоской крышки 5, и анкерными связями 7 между трубной доской 4 и плоской крышкой 5. Концы анкерной связи 7 имеют разное направление резьбы. Один конец анкерной связи с правой 8 резьбой ввинчен в трубную доску 4. На другой конец с левой 9 резьбой навинчен упор 10, проходящий через плоскую крышку 5 и затягивающийся снаружи гайкой 12 с правой резьбой. При реализации заявленного изобретения достигается уменьшение трудоемкости установки анкерных связей, а также возможность их применения внутри водяных камер малой конструкции. 3 ил.

Конденсатор паровой турбины с анкерной связью, характеризующийся наличием входной (2) и поворотной (3) водяных камер, установленных на торцах блока корпуса (1), конденсатора с трубными пучками, представляющими собой конструкцию, состоящую из трубной доски (4), обечайки (6), съемной плоской крышки (5), и анкерными связями (7) между трубной доской (4) и плоской крышкой (5), отличающийся тем, что концы анкерной связи имеют разное направление резьбы: один конец анкерной связи (7) с правой (8) резьбой ввинчен в трубную доску (4), а на другой конец с левой (9) резьбой навинчен упор (10), проходящий через плоскую крышку (5) и затягивающийся снаружи гайкой (12) с правой резьбой.