Способ разделения двух газовых полостей с различным давлением и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК F16J15/44 

(Л

С

Изобретение м.б. использовано для уплотнения полостей (П) высокого давления в паровых турбинах. Цель изобретения - исключение непроизводительных потерь из-за перетечек газа. Последовательно расположенные лабиринтно-винтовые уплотнения разделены кольцевой П между вращающимися и неподвижными элементами. Винтовая нарезка каждого уплотнения выполнена на вращающейся части. Направление нарезки при виде из кольцевой П в сторону газовых П на каждое уплотнение совпадает с направлением вращения. Кольцевая П соединена с магистралями подвода и отвода запирающей жидкости. Жидкость подают под давлением, превышающим макс. давление в разделяемых газовых П. Уплотнения противодействуют вытеканию жидкости в газовые П. На магистралях для оптимизации давлений жидкости установлены элементы регулирования проходных сечений магистралей. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности ктурбострению и компрес- соростроению, и может применяться для уплотнения полостей высокого давления в паровых турбинах.

Цель изобретения - исключение непроизводительных потерь из-за перетечек газа.

На чертеже представлен динамический гидрозатвор вместе с частью паровой турбины, продольный разрез.

П р и м е р. В паровой турбине для разделения полости высокого давления, соединенной с проточной частью на входе в рабочее колесо первой ступени турбины, от полости низкого давления, соединенной с атмосферой (или конденсатором), применен динамический гидрозатвор, содержащий три последовательно расположенных лаби- ринтно-винтовых уплотнения. Для разделения паровой полости А высокого давления от паровой полости Б низкого давления (далее обе полости называются газовыми) применен динамический гидрозатвор, подвижная часть 1 которого с тремя последовательно расположенными винтовыми нарезками 2-4 размещена на роторной части 5 паровой турбины, а неподвижная часть 6 динамического гидрозатвора, закрепленная на статорной части 7 паровой турбины, имеет также три последовательно расположенные винтовые нарезки 8, 9 и 10. Каждой винтовой нарезке на подвижной части соответствует нарезка с противоположным направлением винта на неподвижной части, а каждая пара винтовых нарезок образует ла- биринтно-винтовое уплотнение. Между средним лабиринтно-винтовым уплотнением и лабиринтно-винтовым уплотнением, расON ON GJ Ю Ю

положенным со стороны газовой полости А высокого давления, имеется кольцевая полость В, а между средним и расположенным со стороны газовой полости Б низкого давления имеется кольцевая полость Г. Для подачи запирающей жидкости в кольцевую полость Г под давлением имеется штуцер 11.

Подводящая магистраль со штуцером 11, соединенная с полостью Г, и отводящая магистраль со штуцером 12, соединенная с полостью В, предназначены для обеспече-1 ния циркуляции запирающей жидкости с целью отвода теплоты, выделяющейся при вращении подвижной части 1 динамического гидрозатвора. На чертеже стрелками обозначены направление подвода и отвода запирающей жидкости и подвод пара на паровую турбину.

Для оптимизации давлений запирающей жидкости на магистралях подвода и отвода имеются элементы регулирования проходных сечений.

В работе в процессе набора оборотов ротора турбины в полость Г через штуцер 11 подводится запирающая жидкость под давлением, превышающим давление в газовой полости Б низкого давления и не превышающим давление в газовой полости А высокого давления. Крайнее лабиринтно- винтовое уплотнение, расположенное со стороны газовой полости Б, противодействует вытеканию жидкости в полость Б, при этом осевая длина лабиринтно-винтового уплотнения выполнена с запасом, позволяющим ему эффективно работать при изменении давления в газовой полости Б. Среднее лабиринтно-ви 1товое уплотнение работает как насос и поднимает давление запирающей жидкости в кольцевой полости В до значений, превышающих давление в газовой полости А. А крайнее лаби- ринтно-винтовое уплотнение со стороны полости А противодействует вытеканию запирающей жидкости в полость А, при этом осевая длина уплотнения выполнена с запасом, позволяющем ему эффективно работать при изменении давления в газовой полости А.

Использование способа разделения двух газовых полостей с различным давлением позволяет устранить потери энергии, связанные с утечкой пара, и повысить коэффициент полезного действия турбины. Формула изобретения 1. Способ разделения двух газовых полостей с различным давлением с помощью системы из трех последовательно расположенных лабиринтно-винтовых уплотнений, разделенных кольцевыми полостями, отличающийся тем.что.с целью исключения непроизводительных потерь из-за перетечек газа, в кольцевую полость между средним и расположенным со стороны газовой полости низкого давления лабиринтно- винтовыми уплотнениями подают жидкость под давлением, превышающим давление в

газовой полости низкого давления, но не превышающим его в газовой полости высокого давления, средним лабиринтно-винто- вым уплотнением увеличивают давление жидкости в кольцевой полости со стороны

газовой полости высокого давления до значений, превышающих давление в газовой полости высокого давления, а крайними ла- биринтно-винтовыми уплотнениями противодействуют вытеканию жидкости как в

газовую полость низкого давления, так и газовую полость высокого давления.

потерь из-за перетечек газа из полости высокого давления в полость низкого давления, на вращающейся части каждого уплотнения имеется винтовая нарезка, при этом при виде на крайние уплотнения в сторону полости высокого давления вдоль оси вращения, а при виде со стороны разделяющей кольцевой полости большего давления в сторону разделяющей кольцевой полости меньшего давления для среднего уплотнения направление нарезки совпадает с направлением вращения.

и уплотнением со стороны полости низкбго давления соединена с одной или несколькими магистралями подвода запирающей жидкости, а полость между средним уплотнением и уплотнением со стороны полости

высокого давления соединена с одной или несколькими магистралями отвода запирающей жидкости.

давлений запирающей жидкости, на магистралях подвода и отвода запирающей жидкости установлены элементы регулирования проходных сечений магистралей.

ПодОод

«