Отсек влажнопаровой турбины Советский патент 1984 года по МПК F01D25/32 

Изобретение относится к турбостр ению и может быть использовано в со таве паротурбинных установок большо мощности, работающих на насыщенном паре, в частности в составе атомных энергетических установок. Известна влажнопаровая турбина, содержащая корпус, чередующиеся ряд неподвижных и вращающихся лопаточны аппаратов, образующих двухпоточную проточную часть турбины,камеры отбо влаги в каждом потоке выносные сепа торы , соединенные турбопронодами с к мерами отбора правого и левого пото ков. Неподвижные и вращающиеся лопа точные аппараты правого и левого потоков пара имеют некоторое различие, вызывающее различие давлений в правых и левых частях турбины 1. Несмотря на высокую эффективност влагоудаления выносных сепараторов достичь скоростей влажного пара в них (превышающих 10-15 м/с) не удае ся, поэтому такие сепараторы громоз дки и дорогостоящи. Они заключают в себе большие объемы пара, способные привести к значительному разгон турбины в случае сброса нагрузки, что требует установки дополнительны ртсечных заслонок перед вводом в пр точную часть турбины, а суммарные потери в паропроводах и сепараторе значительны. Известен отсек влажнопаровой тур бины, содержащий двухстенный корпус чередующиеся ряды неподвижных и вращающихся лопаточных аппаратов, образующих проточную часть турбины и устаь овленные в межстенном пространстве сепараторы, между которыми разм щены секции пароперегревателя 2. Такое конструктивное выполнение ПРОТОЧНОЙ части паровой турбины при высокой степени сепарации позволяет несколько уменьшить потери давления в СВЯЗИ с отсутствием перепускных турбопроводов, исключить необходимость использования отсечных клапанов. Однако сепараторы обладают боль шими размерами, что практически исключает возможность их использования-, например, в судовых паровых тур бинах. Кроме того, необходимость выполнения корпуса турбины двукстенным также увеличивает массотабаритны показатели турбин. Известен также отсек влажнопаровой турбины, содержащий рабочие лопатки, сопловой аппарат с периферийным каналом, образованным периферийной и корневой обоймами и имеющий закрепленные на первой профильные пластины, и влагосборную камеру с влагоотводящими каналами 3. Известная конструкция проточной ча,сти позволяет снизить массогабарит ные показатели турбины, но не обеспе-1квг1ет хорошую сепарацию влаги, что снижает экономичность отсека. Цель изобретения повышение эко номкчности. Поставлегпгая цель достигается тем, что в отсеке Блажнопаровой турбины, содержащем рабочие лопатки, сопловой аггпарат с периферийным каналом, обpcisoBaHHhff-i периферийной и корневой обоймами и имеющим закрепленные на первой профильные пластины, и влагосборную камеру с влагоотводящими каналами, периферийный канал сообщен с входом последующего по ходу парасоплового аппарата,, корневая обойма выполнена из двух лент с полостью между ними, сообщенной с влагосборной, располохшнной в периферийной обойме, камерой, дополнительно установленньми дренажными трубками, при этом периферийная обойма и верхняя лента корневой имеют влагоотводящие отззерстия. На фиг, 1 изображена турбина, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - нижняя часть неподвижного лопаточного аппарата. Отсек влажнопаровой турбины {фиг. 1) содержит корпус 1, чередующиеся ряды сопловото аппарата 2 и рабочих лопаток 3, образующих проточную -част-ь турбины. Один (или неско1-1Ь о) сопловых аппаратов 2, установленных на корпусе турбины, вьшолнек с периферийным каналом 4, сообщенH di.i с входом 5 (с областью пониженного давления) последующего по ходу пара соплового аппарата 6 и образованным периферийной и корневой обоймами 7 и 8. Корневая обойма 8 выполнена из двух лент 9 и 10, а в периферийном канале 4 наклонно установлены профильные пластины 11 (фиг. 2$, которые выполняют силовую связь между ободом 12 и лопатками 13 соплового аппарата 2, прикреплены к нижней ленте 10 корневой обоймы 8 и соединены с ободом 12. Периферийная обойма 7и верхняя лента 9 корневой обоймы 8имеют влагоотводящие отвертсия 14 и 15, сообщающие проточную часть турбины с влагосборной тсг.мерой 16, расположенной в периферийной обойме 7 (в ободе 12), и с полостью 17 между лентами 9, 10, Полость 17 сообщена с влагосборной камерой 16 дополни, тельно установленнЕлми дренажны111и трубками 18 ((. 3) . Отвод отсепарированной влаги осуществляется из влагосборйой камеры 16 через влагоотводящие каналы 19, выполненные в ободе 12 и корпусе 1 турбины. Отсек (цилиндр) влажнопаровой турбины может выполняться с одним или несколькими сопловыми аппаратами, содержащи 1и периферийный канал 4, с-аабженный профильными пластинами 11, Отсек влажнопаровой турбины рабо тает следующим образом. Основной поток рабочего пара протекает через проточную часть, в том числе через лопатки 13. Основная масса, скапливающаяся за счет сепарирующей способности предьщущих лопаточных аппаратов в периферийной зоне, направляется в периферийный канал 4. В процессе течения влажного пара вдоль профильных пластин 11 жидкие частицы оседают на них и образуют пленку, которая под действием силы тяжести стекает вниз и отводитс из проточной части турбины либо чере влагоотводящие отверстия 14 в влагосборную камеру 16, либо через влагоотводящие отверстия 15 в полость 17 (в зависимости от наклона профильных пластин 11)4 Отвод влаги из полости 17 осуществляется через дренажные трубки 18 в влагосборную камеру 16, из которой вся отсепарированная влага отводится, например, в конденсатор (не показан) через влагоотводящие каналы 19. Сообщение периферийного канала 4 с об1ластью пониженного давления перед следующим сопловым аппаратом 6 позволяет создать необходимый перепад давлений для преодоления сопротивле ния профильных пластин 11 и осущест вить плавный без нарушения структур основного потока отвод части пара, содержащей основную массу влаги, и его возврат после сепарации для дал нейшего расширения в проточную част турбины помимо рабочих лопаток 3. Конструктивное исполнение соплового аппарата с периферийным каналом, сообщенным с областью пониженного давления перед последующим по ходу пара сопловым аппаратом и снабженным профильными пластинами, позволяет осуществить плавный без нарушения структуры потока отвод части пара, содержащего основную массу вла ги (в том числе практически всю крупнодисперсную влагу, являгощ пося основным источником потерь от влажности и эрозии) и возврат пара в проточную часть для его дальнейшего расширения помимо рабочих лопаток, создавая тем самым необходимый перепад давлений для преодоления сопротивления профильных пластин и создания эффекта отсоса пара, что увеличивает влагоудаление, не нарушая структуру основного потока перед следующими лопаточными аппаратами. Выполнение профильных пластин наклонными позволяет эффективно отводить оседающую на пластинах влагу в любйй части периферийного канала и увеличить смачиваемую поверхность пластин . Кроме того, пропуск лишь части пара от расхода пара через ступень,через пакет профильных пластин позволяет значительно снизить потери энергии пара. Размещение сепаратора в периферийном канале позволяет также уменьшить осевой размер турбины на длину профильных пластин и тем самым снизить массогабаритные показатели турбины.

ОТСЕК ВЛАЖНОПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащий рабочие лопатки, сопловой аппарат с периферийным канаL. ..,... лом, образованным периферийной и корневой обоймами и имеющим закрепленные .на первой профильные пластины и влагосборную камеру с влагоотводящими каналами, о тличающийс я тем, что, с целью повышения экономичности, периферийный канал сообщен с входом последующего по ходу пара соплового аппарата, корневая обойма выполнена из двух лент с полостью между ними, сообщенной с влагосборной, располо женной в периферийной обойме камерой дополнительно установленными дренажными трубками, при этом периферийная обойма и верхняя лента корневой обоймы имеют влагоотводящие отвер- Р стия. (Л и IS гг со о: 00 СХ)

12

rt