Регулирующая диафрагма паровой турбины Советский патент 1987 года по МПК F01D25/24 

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в паровых турбинах с регулируемым отбором пара.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик и повышение экономичности.

На фиг. 1 показана диафрагма, разрез по оси машины; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (поворотное кольцо со стороны входа пара); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Регулируюшая диафрагма имеет неподвижную часть 1 с направляющими лопатками 2 и с окнами 3 в виде диффузоров. Со стороны входа пара в неподвижную часть 1 по оси 4 каждого окна (диффузора) 3 вставлены втулки 5 с кольцевыми усиками 6. Перед неподвижной частью 1 по ходу пара установлено разъемное поворотное кольцо 7 с окнами 8. Кольцо 7 прижато к неподвижной диафрагме 1 по пояску 9 Между кольцом 7 и неподвижной диафрагмой 1 образована полость 10. Между втулками 5 образованы каналы И.

В устройство для разгрузки поворотного кольца 7 от прижимающих усилий входят полость 10 и каналы П. Наименьшее проходное сечение 12 окон (диффузоров) 3 совпадает с сечением 13 входа пара в окна 3 неподвижной диафрагмы 1. Втулки 5 установлены с зазором 14 относительно поворотного кольца 7, т. е. с зазором 14 между поворотным кольцом 7 и кольцевыми усиками 6, и выступают за торцовую поверхность 15 неподвижной диафрагмы 1. Поворотное кольцо 7 на диаметре Do его посадочного отверстия (не показано) установлено контактирующим в осевом направлении с неподвижной частью 1 по пояску 9.

Регулирующая диафрагма работает следующим образом.

Регулирование давления перед регулирующей диафрагмой (в отборе) осуществляется поворотом поворотного кольца 7. При этом окна 8 поворотного кольца 7 располагаются напротив окон 3 или между ними, либо занимают какое-либо промежуточное положение. При положении полного открытия пар проходит через окна 7, затем через окна 3 и поступает на лопатки 2. При этом потери для данной скорости в окне 3 минимальны, что обеспечивается выполнением их в виде диффузора. В положении полного закрытия пар в окна 3 и далее на лопатки 2 поступает через зазор 14. Величина зазора 14 выбрана из условия исключения задевания поворотного кольца 7 за кольцевые усики 6 при прогибах неподвижной части 1 и кольца 7 под воздействием перепада давления, а также из того, чтобы данный зазор 14 (с учетом прогибов) происходил расход пара не больше минимального расхода через диафрагму. Разгрузка от осевого усилия всей поверхности поворотного кольца 7, кроме расположенной напротив окон 3 неподвижной части 1, осуществляется путем выравнивания давления перед поворотным кольцом 7 и в полости 10 через

каналы 11 между втулками 5.

Так как коэффициент потерь в диффузоре 3 меньше, возможно увеличение скорости пара в окнах (диффузоре) 3, что приводит при одинаковом расходе пара к уменьшению площади окна 3 и соответственно к снижению прижимающего усилия. В данном случае момент сил трения, вызванных прижимающим усилием, будет следующим:

Мтро АР5о9 -М,

где So - суммарная площадь горл окон

(диффузоров)3; До - диаметр посадочного отверстия поворотного кольца;

АР-максимальный перепад давления; М - коэффициент трения.

Трение только по диаметру - обеспечивается наличием зазора 14 между поворотным кольцом 7 и неподвижной частью 1. Через зазор 14 в положении полного закрытия через диафрагму идет минимально необходимый расход пара.

Формула изобреткпия

1. Регулирующая диафрагма паровой турбины, содержащая неподвижную часть с направляющими лопатками и окнами, в которой установлено поворотное кольцо с окнами, и устройства для разгрузки поворотного кольца от прижимающих усилий, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и повышения экономичности, окнй неподвижной части выполнены в виде диффузоров, наименьшее проходное сечение которых совпадает с сечением входа пара в окна неподвижной части.

2. Диафрагма по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена втулками, установленными на входе каждого окна неподвижной части с зазором относительно поворотного кольца

и выступающими за торцовую поверхность неподвижной части, а поворотное кольцо на диаметре его посадочного отверстия контактирует в осевом направлении с неподвижной частью.

бид

Изобретение относится к энергомашиностроению и М. б. использовано в паровых турбинах с регулируемым отбором naJ5a. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики и повысить экономичность. Диафрагма имеет неподвижную часть 1 с направляющими лопатками 2 и с окнами 3 в виде диффузоров. Наименьшее проходное сечение 12 последних совпадает с сечением 13 входа пара в окна 3. Со стороны входа пара в часть 1 по оси 4 каждого окна 3 вставлены втулки 5 с кольцевыми усиками 6. Перед частью 1 по ходу пара установлено разъемное поворотное кольцо (ПК) 7 с окнами 8. Втулки 5 установлены с зазором 14 между ПК 7 и усиками 6 и выступают за торцовую поверхность части 1. ПК 7 на диаметре его посадочного отверстия контактирует в осевом направлении с частью 1 по пояску 9. Регулирование давления перед диафрагмой осуществляется поворотом ПК 7. При этом окна 8 располагаются напротив окон 3 или между ними, или занимают какое-либо промежуточное положение. При полном открытии пар через окна 8 и 3 поступает на лопатки 2. При полном закрытии пар в окна 3 и далее на лопатки 2 поступает через зазор 14. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. Ж V) S3 СО Ю 00 О1 О5

6-5 Попо нение полного от/ ро/тия