Опорный стул вала турбоагрегата Советский патент 1991 года по МПК F01D25/28 

10

15

20

Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к парогазотурбо- строению, и может быть использовано преимущественно на турбоагрегатах тепловых и атомных электростанций.

Цель изобретения - повышение экономичности и снижение капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

На фиг.1 показан опорный стул, продольное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - узел отвода неаэрированного масла иэ суживающего смазочного зазора подшипника.

Опорный стул вала турбоагрегата содержит корпус 1 с периферийной и торцовой стенками (крышками) 2 и 3. В корпусе размещен подшипник, состоящий из нижнего 4 и верхнего 5 полу- вкладьш1ей, опирающихся через установочное кольцо 6, центровочные подушки 7 и бугель 8 на стойку 9 и весь корпус 1. Полувкладьш1и 4, 5 подшипника поддерживают вал 10, оснащенный полумуфтой 11, заключенной в кожух 12. Полувкладыши 4, 5 имеют торцовые поверхности J3 и баббитовую заливку 14. Вал (шейка вала) 10 образует с баббитовой заливкой 14 смазочный зазор 15. Гидрозатворные маслосбросные каналы 16 подключены к суживающемуся в направлении вращения пала 10 смазочному зазору 15 и по линии 17 сообщены с масляной ванной 18, образующей гидрозатвор. В корпусе 1 размещены окна 19, 20, разделенные козырьком 21 отвода масла к кондиг ионерам (на чертеже не показаны), и вентиляционпое окно 2. К торцовой поверхности 13 полувкладьш1ей 4, 5 и к периферийной стенке (крьппке) 2 прикреплена уплот- нительная кольцевая диафрагма 23, выгораживающая в стуле внешний (торцовый) отсек 24 и охватывающая вал 10. К торцовой стенке 3 подсоединена ; дренажная камера 25 с линией 26 для отвода водомасляной эмульсии к кондиционеру. Внешний отсек 24 содержит вентиляционное окно 27, подключенное к эксгаустеру (на чертеже не покакомпенсатором 33. Это необходимб для обеспечения свободного перемещения полувкладьш1ей 4, 5 при переменных ре жимах турбоагрегата. Ее можно изготовить из металла, полимерном пленки специальной резины.

В качестве охладителя 29 периферийной стенки 2 внешнего отсека 24 могут быть использованы разнообразны тепловые экраны: змеевики с циркулирующей водой, обдуваемые воздухом оребр°нные поверхности, тепловые тру бы, испарительные секции, термоэлектрические холодильники и др.

Внутренний отсек 34 с размещенным в нем гидрозатворными йаслосбросными канала 16, линиями 17, масляной ванной 18 через окно 19 подключен к полнопоточному кондиционеру.

Опорный стул валопровода турбоагрегата работает следующим образом.

Шейка вала 10 за счет гидродинамического эффекта перекачивает масло 25 вокруг баббитовой заливки 14 нижнего 4 и верхнего 5 полувкладьшией, образу смазочный зазор 15. По мере нарастания и под действием перепада давления в смазочном зазоре 15 масло устремляется к торцовым поверхностям 13 полувкладытлей 4 и 5, где его основная часть из суживающегося в направлении вращения вала 10 смазочног зазора 15 по каналам 16 и линии 17 отводится в масляную ванну 18. Затем этот поток масла, не подвергавшегос аэрации, через окно 19 отводится к полнопоточному кондиционеру для филь трования и охлаждения.

Меньшая доля масла, проскочившая каналы 16, а также прошедшая D верхнем полувкладыше 5 через суженый сма зочный зазор 15, где произошло вспенивание масла вследствие выделения ранее растворенного газа при снижении давления, направляется через окно 20 к дегазатору-кондиционеру и после смешения с потоком масла иэ окна 19 к полнопоточному кондиционеру для фильтрования и охлаждения , во внешний

30

40

45

зан), и дренаж 28, подключенный к ло- 50 24, откуда по дренажу 28 зтот кально-поточному кондея1щонеру. Пери-. поток масла направляется к локально24

.ферийная стенка 2 внешнего отсека :снабжена охладителем (устройство для

охлаждения) 29. В корпусе 1 опорного

стула имеются воздушные полости 30,

31 и 32.

Уплотнительная диафрагма 23 должна

быть гибкой, податливой и снабжена

поточному кондиционеру для деаэрации, обезвоживания и обескислороживания, а затем - кi полнопоточному кондиционеру для фильтрования и охлаждения.

Масло, в незначительном количестве просочившегося из внешнего отсека 24

0

5

0

компенсатором 33. Это необходимб для обеспечения свободного перемещения полувкладьш1ей 4, 5 при переменных режимах турбоагрегата. Ее можно изготовить из металла, полимерном пленки, специальной резины.

В качестве охладителя 29 периферийной стенки 2 внешнего отсека 24 могут быть использованы разнообразные тепловые экраны: змеевики с циркулирующей водой, обдуваемые воздухом оребр°нные поверхности, тепловые трубы, испарительные секции, термоэлектрические холодильники и др.

Внутренний отсек 34 с размещенными в нем гидрозатворными йаслосбросными канала 16, линиями 17, масляной ванной 18 через окно 19 подключен к полнопоточному кондиционеру.

Опорный стул валопровода турбоагрегата работает следующим образом.

Шейка вала 10 за счет гидродинамического эффекта перекачивает масло 25 вокруг баббитовой заливки 14 нижнего 4 и верхнего 5 полувкладьшией, образуя смазочный зазор 15. По мере нарастания и под действием перепада давления в смазочном зазоре 15 масло устремляется к торцовым поверхностям 13 полувкладытлей 4 и 5, где его основная часть из суживающегося в направлении вращения вала 10 смазочного зазора 15 по каналам 16 и линии 17 отводится в масляную ванну 18. Затем этот поток масла, не подвергавшегося аэрации, через окно 19 отводится к полнопоточному кондиционеру для фильтрования и охлаждения.

Меньшая доля масла, проскочившая каналы 16, а также прошедшая D верхнем полувкладыше 5 через суженый смазочный зазор 15, где произошло вспенивание масла вследствие выделения ранее растворенного газа при снижении давления, направляется через окно 20 к дегазатору-кондиционеру и после смешения с потоком масла иэ окна 19 к полнопоточному кондиционеру для фильтрования и охлаждения , во внешний

30

40

45

50 24, откуда по дренажу 28 зтот поток масла направляется к локальнопоточному кондиционеру для деаэрации, обезвоживания и обескислороживания, а затем - кi полнопоточному кондиционеру для фильтрования и охлаждения.

Масло, в незначительном количестве просочившегося из внешнего отсека 24

в дренажную камеру 25, и вода, проникшая туда же со стороны паровых концевых уплотнений (на чертеже не показаны), по линии 26 отводятся к частичнопоточному кондиционеру, где производится их обезвоживание и обескислороживание, и затем - к полно-; поточному для фильтрования и охлаждения.

Масляные пары отводятся к соответствующим эксгаустерам из внешнего отсека 24 через окно 27, а из внутреннего отсека ЗА - через окно 22.

При вращении полумуфта 11 интенсивно нагревает кожух 12 и периферийную стенку 2 корпуса 1 стула. Из-за больших положительных значений градиента температуры t вдоль радиуса- вектора R стула во внутреннем отсеке 34 создается неупорядоченное движение газовой среды (бароклинная неустойчивость) , не оказывающая,.однако, отрицательного действия.

Во внешнем отсеке 24 вследствие охлаждения периферийной стенки 2 охладителем 29 вдоль радиуса-вектора R создается отрицательный градиент температуры dt/5R, что создает спокойное, упорядоченное движение газовоздушной среды (без крупномасштабных пульсаций, без- выбросов масляных аз- розолей наружу или подсосу пароводяной смеси со стороны концевых уплотнений турбины - характерных признаков

рабочих участках полувкладьш1ей 4 и 5 также препятствует перетечкам воздух во внутренний отсек 34.

Во внутреннем отсеке 34, изолированном от внешнего атмосферного воздуха, создаются благоприятные услови для обработки масла инертными газами (например, азотом) или создания иных Q режимов обескислороживания (например вакуумирования) , что повьш1ает долговечность масла.

Через внешний отсек 24, сообщенньг с атмосферным воздухом, проходит незначительная доля циркулирующего в системе масла, которую несложно подвергнуть дополнительной очистке от воды, воздуха, грязи. Ликвидация ба роклинной неустойчивости во внешнем отсеке 24 устраняет как дополнительное обводнение масла, так и выбросы масла и его азрозолей наружу.

15

20

25

30

Формула изобретения

Опорный стул вала турбоагрегата, содержащий корпус с торцовыми и периферийными стенками, в котором размещена стойка с установленными на ней полувкладьш1ами подшипника с торцовыми поверхностями и гидрозатворными мас- лосбросными каналами, и отсеки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, снижения капитальных затрат и эксплуатационных

бароклинной неустойчивости, возника- расходов, он снабжен охладителем пеющей при dt/5R 0).

Уплотнительная кольцевая диафрагма 23 изолирует внутренний отсек 24 в корпусе 1 стула и исключает проникриферийной стенки и уплотнительной кольцевой диафрагмой, охватывающей вал, прикрепленной к стенкам корпуса и торцовым поверхностям полувкладышей

новение в него атмосферного (влажного ° и образующей в стуле внешний Отсек и

и загрязненного) воздуха по воздушным полостям 30, 31 и 32. Смазочный зазор 15, несмотря на вакуумные зоны в нерабочих участках полувкладьш1ей 4 и 5, также препятствует перетечкам воздуха во внутренний отсек 34.

Во внутреннем отсеке 34, изолированном от внешнего атмосферного воздуха, создаются благоприятные условия для обработки масла инертными газами (например, азотом) или создания иных режимов обескислороживания (например, вакуумирования) , что повьш1ает долговечность масла.

Через внешний отсек 24, сообщенньгй с атмосферным воздухом, проходит незначительная доля циркулирующего в системе масла, которую несложно подвергнуть дополнительной очистке от воды, воздуха, грязи. Ликвидация ба- роклинной неустойчивости во внешнем отсеке 24 устраняет как дополнительное обводнение масла, так и выбросы масла и его азрозолей наружу.

Формула изобретения

Опорный стул вала турбоагрегата, содержащий корпус с торцовыми и периферийными стенками, в котором размещена стойка с установленными на ней полувкладьш1ами подшипника с торцовыми поверхностями и гидрозатворными мас- лосбросными каналами, и отсеки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, снижения капитальных затрат и эксплуатационных

расходов, он снабжен охладителем периферийной стенки и уплотнительной кольцевой диафрагмой, охватывающей вал, прикрепленной к стенкам корпуса и торцовым поверхностям полувкладышей

и образующей в стуле внешний Отсек и

внутренний отсек с размещенными в нем гидрозатворными маслосбросными каналами.

А-А

W

30

Фиг, 2

Фиг.З

Редактор Т.Иванова

Составитель В.Гуторов Техред Л.Се рдюкова

Заказ 1893 . Тираж 335Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Н.Король

Изобретение относится к парога- зотурбостроению и м,б, использовано на тепловых и атомных электростанциях. Цель изобретения - повьппение экономичности и снижение капитальных затрат и эксплуатпционных расходов, Уплотнительная кольцевал диафрагма 23 охватывает вал 10 поверхностями пслу- вюгадьппей 4, 5 и образует в стуле внешний 24 и внутренний 34 отсеки с Ретэмещенмыми в нем гидрозатпорчыми маслосбросными каналами 16. Диафрагма 23 изолирует внутренний отсек 34 и исключает проникновение в него атмосферного воздуха по воздушным полостям, В результате этого в нем создаются благоприятные условия для обработки масла инертными газами или создчния иных режимов обескислороживания, что повышает долговечность масла. Наличие в отсеке 24 охладителя 29 периферийной стенки 2 создает спокойнее, упорядоченное движение газовоздушной среды, 3 ил. с в СЛ ef .ffiL СО --J ai 00 СЛ я