Устройство для крепления капсулы горизонтального гидроагрегата Советский патент 1983 года по МПК E02B9/00 

ю

оо с сд

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при создании горизонтальных капсульных гидроагрегатов на напоры до 50 м.

Известно, что в капсуле горизонтального гидроагрегата помещается генератор и от его габаритов зависят габариты капсулы. Для охлаждения генератора капсула должна имет двойную оболочку, между стенками которой устраивают вентиляционные каналы. Поэтому капсула металлоемка и сложна в изготовлении, а при продвижении горизонтальных капсульных гидроагрегатов на напоры свыше 25 м и по мощности примерно 50-70 МВт крепление капсулы становится наиболее сложной технологической зсщачей, так как при работающем агрегате в турбинном режиме в осевом направлении у ействует на капсулу давление воды массой примерно 900 т.

Известно устройство для креплен капсулы горизонтальных гидроагрегатов, в котором крепление капсулы осуществлено следующим образом: капсула оперта на две радиальные поперечные консоли, простирающиеся от верхней части агрегата до статорных колонн. Каждая консоль выполнена удобообтекаемой в поперечном сечении и имеет балку жесткости, соединяющую агрегат со стенкой водовода 1J.

Известно также крепление капсулы горизонтального гидроа грегата, которое выполнено при помощи кругового элемента с фланцами, снабженного по меньшей мере двумя продольными балками, жестко зешеланными в бетон. При этом со стороны, генератора круговой элемент соединен со статором генератора и на нем закреплена опора генераторного подшипника, а с противоположной стороны круговой элемент соединен фланцем с внутренним кольцом направляющего аппарата CZ.

Недостатком таких устройств является невозможность восприятия капсулой больших осевых нагрузок, так как балки жесткости воспринимают только радиальные усилия и не воспринимают разности давления в вертикальном направлении. Балки жесткости одной стороной заделаны в бетон, а другой - закреплены в круговом элементе. Такая конструкция усложняв -демонтаж капсулы механизмов гидроагрегата и значительно повьвиает трудоемкость ремонтных работ.

. Наиболее близким к изобретению является устройство для крепления капсулы горизонтального гидроагрегата, содержащее колонны, на которые с верхней стороны оперта кап- сула, состоящая из обечаек, а с нижней стороны колонны установлены в бетонные ниши и закреплены в них посрЕдством арматуры с возможностью п€ ремещения Сз J.

Недостаток известного устройства заключается в том, что конструкция статора гидротурбины, имеющая полые металлические колонны,не может воспринимать большие осевые нагрузки на напорах порядка 50 м. Наличие растяжек не может компенсировать разности давления в вертикальном направлении, так как они воспринимают только радиальные усилия.

Целью изобретения является повышение эффективности работы за счет продвижения горизонтгшьного гидроагрегата на более высокие напоры и снижение массы гидроагрегата.

Поставленная цель достигается тем, что колонны выполнены разъемными из верхних и нижних частей,при этом в нижних частях колонн жестко закреплены профильные полки, на которых размещены упоры с подвижными клиньями, воспринимающими осевые перемещения, а на верхних частях колонн установлены лапы с продольными и поперечными ребрами, присоединенными жестко к обечайке капсулы, причем профильные полки нижних частей и лапы верхних частей колонн соединены крепежом. ,

На фиг.1 представлен фрагмент горизонтальной гидротурбины, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2) на фиг. 4 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.5 - разрез Д-Д на фиг.З.

Устройство для крепления капсулы содержит, например, восемь колонн 1 состоящих из верхних 2 и нижних 3 частей, при этом нижние части 3 шести колонн установлены в бетонные ниши 4 , а две оставшиеся прикреплены к монтажному проему 5. Верхние части 2 всех восьми колонн 1 прикреплены к капсуле 6 генератора. В разъем нижних частей 3 колонн 1 установлены и жестко закреплены профильные полки 7, на которых размещены упоры 8, взаимодействующие с подвижными клиньями 9 и воспринимающие большие осевые нагрузки и осевые перемещения гидроагрегата. В разъеме верхних частей 2 колонн 1 .установлены лапы 10, на которых закреплены между собой продольные 11 и поперечные 12 ребра жесткости; Ребра 11 и 12 жесткости присоединены к капсуле 6 генератора. Соединение-верхних 2 и нижних 3 частей колонн 1 осуществлено при помощи лап 10 и профильйых полок 7 посредством шпилек 13.

Для установки колонн 1 в вертикальном направлении между лапами 10 и профильной полкой 7 установлены клинья 14. Все восемь колонн 1 снаружи покрыты металлической облицовкой 15, к которой прикреплены обтекатели 16.В. металлической облицовке выполнены отверстия 17 для загрузки бетона.

Сборку колонн на монтаже производят в следующей последовательности.

Нижние части 3 колонн 1 с профильной полкой 1, упорами 8 и клиньми 9 (изготовлены на заводе) устанавливают в нише 4 и прихватывают сваркой к арматуре, которая находится в нише. Затем устанавливают на клинья 14 капсулу 6 с приваренными к ней верхними частями колонн 2 с лапами 10 (также изготовленными на заводе). Обе части 2 и 3 колонн 1 выставляют в вертикальном и горизонтальном положениях с помощью клиньев 9 и 14, корректируют окончательную установку нижних частей

3 колонн, затем их приваривают окончательно к арматуре, находящейся в Нише, и соединяют шпильками 13 обе части колонн 1. Бетонируют наружную часть колонны, установленную в нише, а внутреннюю полость заливгиот бетоном через отверстия 17, которые затем закрывгиотся заглушками (не показаны).

При различных режимг1х работы гидроагрегата (стационарный, остановка гидроагрегата и режиме синхронного компенсатора) возникающие гидравлические осевые усилия воспринимаются упорами 8 через клинья 9i Предлагаемая конструкция крепления капсулы непосредственно к колонигм позволяет воспринимать большие гидравлические осевые усилия, что дает возможность создать горизонтальные гидротурбины на напоры 45-50 м.

Годовой экономическийэффект от внедрения изобретения составляет 1764 тыс.руб.

1062335 К-К

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАПСУЛЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ГИДРОАГРЕГАТА, содержащее колонны, на которые с верхней стороны оперта капсула„ состоящая из обечаек, а с нижней стороны колонны установлены в бетонные нишиИ закреплены в них посредством арматуры с возмсжностьго перемещения, о. тличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет продвижения горизонтальных гидроагрегатов на более высокие напоры и снижения массы гидроагрегата, колонны выполнены разъемными из верхних и нижних частей, при этом в нижних частях колонн жестко закреплены профильные полки, на которых размещены упоры с подвижными клиньями, воспринимающими осевые перемещения, а на верхних частях колонн установлены лапы с продольными и поперечными ребрами, присоединенными жестко к обечайке (О капсулы, причем профильные полки нижних частей и лапы верхних частей колонн соединены крепежом.