Двухпоточный цилиндр осевой турбины Советский патент 1991 года по МПК F01D11/08 

Изобретение относится к турбиностро- ению, в частности к двухпоточным цилиндрам паровых турбин атомных и тепловых электростанций.

Цель изобретения - повышение КПД двухпоточного цилиндра за счет уменьшения надбандажных перетечек в ступенях обоих потоков.

На фиг. 1 показан горизонтальный разъем двухпоточного цилиндра осевой турбины, вид в плане; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (проточная часть ступени правого потока цилиндра); на фиг. 3-- сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - узел II на фиг. 3; на фиг. 7 - вариант проточной части цилиндра правого потока; на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 7, на фиг. 9 - узел III на

фиг. 8 (вставка для перемещения в осевом направлении и фиксации диаграммы); на фиг. 10 - сечение Д-Д на фиг. 9 (клиновидный конец вставки).

Цилиндр осевой турбины (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором установлен ротор 2, имеющий рабочие колеса 3, рабочие лопатки 4 которого снабжены бандажами 5. В корпусе 1 размещены диафрагмы 6 с наружными ободками 7, имеющими кольцевые козырьки 8, заходящие под бандажи 5 рабочих лопаток 4 с осевой перекрышей д. Цилиндр снабжен силовым устройством (устройством осевого перемещения диафрагм), установленным в корпусе 1 и диафрагмах 6 с возможностью осевого перемещения диафрагм 6 на заданную величину, обеспечиваюО

VI

ю о

со

щую введение кольцевого козырька 8 под бандаж 5 с осевой перекрышей д .

Конструктивное выполнение устройства осевого перемещения диафрагм 6 может быть различным.

П р и м е р 1. На внешней стороне наружного обода 7 диафрагмы 6 и на внутренней стороне корпуса 1 выполнены кольцевые пазы 9 и 10, расположенные в одной плоскости, т.е. друг против друга (фиг. 1). Паз 9 в диафрагме б шире паза 10 в корпусе 1; Пазы 9 и 10 выполнены в нижних половинах диафрагм 6 и корпуса 1. В пазу 9 диафрагмы 6 в нескольких местах по дуге окружности (фиг. 3) закреплены вставки 11 с косым направляющим пазом 12 (фиг. 4), наклоненным под углом у arctg (Az/l), где Az д - величина осевого перемещения диафрагмы 6: I - длина вставки 11.

В канале, образованном пазами 9 и 10, помещено полукольцо 13 (фиг. 1, 4, 5 и 6). к которому прикреплены штифтами 14 (фиг. 4) ползуны 15 (фиг. 4 и 5).

Для перемещения полукольца 13 в окружном направлении предусмотрены болты 16 (фиг. 6), каждый из которых снабжен шайбами 17, сопряженными по сферической или цилиндрической поверхности 18. Шайбы 17 упираются в плоскость горизонтального разъема 19.

С внутренней стороны полукольца 13 выполнены выступы 20, выходящие над плоскостью горизонтального резьема 19, а с наружной стороны торцовые плоскости 21 полукольца 13 утоплены относительно плоскости гиризонтального разъема 19 (фиг.

6).

П р и м е р 2. Паз 22 в корпусе 1 (фиг. 7) имеет большую ширину, чем наружный обод

7диафрагмы 6, так что диафрагма 6 может перемещаться в этом пазу в осевом направлении. Между наружным ободом 7 и корпусом 1 помещены (в нижней половине) две вставки 23, служащие для перемещения диафрагмы в осевом направлении. Вставки 23 с одного конца (фиг. 9 и 10) имеют скос 24, а с другого конца - выступ 25, которым вставка 23 опирается на поверхность гори зонтального разъема 19 (фиг. 8, 9). Бандажи 5 выступают за входные кромки 26 рабочих лопаток 4.

Последрватёльность сборки двухпоточ- ного цилиндра с осевой перекрышей следующая.

В нижнюю половину корпуса 1 цилиндра вставляют нижние половины диафрагм 6

8левом потоке (фиг. 1) диафрагмы 6 находятся в рабочем положении, в правом - сдвинуты в крайнее левое положение.

Для перемещения диафрагм 6 влево (использование устройства по примеру 1) завинчивают справа (фиг. 3) болт 16 и вывинчивают болт 16 слева, При этом полукольцо 13 будет перемещаться по часовой стрелке на фиг. 3.

Перемещение диафрагм 6 (устройство по примеру 2) влево осуществляют установкой вставок 23 в паз 22 между ободом 7 и

корпусом 1 с правой стороны диафрагмы 6 (фиг. 7).

Далее вкладывают ротор 2, сдвинутый влево относительно диафрагм 6 левого потока, устанавливают верхние половины диафрагм 6 и скрепляют их с нижними половинами диафрагм 6. Затем ротор 2 сдвигают вправо в рабочее положение и фиксируют так, чтобы в левом потоке образовались осевые перекрыши д .

Затем диафрагмы 6 правого потока сдвигают вправо на величину, обеспечивающую введение козырька 8 под бандаж 5 с осевой перекрышей д ,

Перемещение диафрагм 6 (устройство

по примеру осуществляется завинчиванием слева болта 16 (фиг. 3) и вывинчиванием болта 16 справа. При этом полукольцо 13 будет перемещаться против часовой стрелки. Постукиванием по выступам 20 (фиг. 6)

предусматривается возможность освободить полукольцо 13 при его защемлении.

Утопленность торцовых плоскостей 21 Полукольца 13 относительно горизонтального разьема 19 обеспечивает возможность

проворота полукольца 13 в окружном направлении. При использовании устройства по примеру 2 вставки 23 вынимаются из паза 22 с правой стороны диафрагмы 6 и переставляют в паз 22 с левой стороны диафрагмы 6, что сдвигает диафрагму 6 вправо до упора. Затем устанавливают верхние половины корпуса 1 и закрывают цилиндр.

При работе цилиндра основная масса рабочего тела проходит через диафрагмы 6

и лопатки 4 рабочего колеса 3. Кроме этого потока, имеют место и непроизводительные перетечки между бандажами 5 и ободами 7 диафрагм 6.

Дополнительное уплотнение осевого

0 зазора, осуществленное с помощью осевой перекрыши д , уменьшает надбандажные перетечки в обоих потоках цилиндра, что увеличивает КПД цилиндра и его мощность.

5Формула изобретения

Двухпоточный цилиндр осевой турбины, содержащий установленные в корпусе диафра мы с кольцевым козырьком со стороны рабочих лопаток, заходящим с осевой

перекрышей под выступающий за входные кромки рабочих лопаток бандаж, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД за счет уменьшения надбандажных перегечек. цилиндр снабжен силовым устройством установленным в корпусе и диафрагмах с возможностью осевого перемещения последних на величину осевой перекрыши.

Изобретение относится к турбиностроению, может быть использовано в двухпоточных цилиндрах паровых турбин и позволяет повысить КПД за счет уменьшения надбандажных перетечек. Цилиндр турбины содержит корпус 1, в котором установлены рабочее колесо 3 с лопатками 4, имеющими выступающий за их входные кромки 26 бандаж 5. В корпусе 1 установлены диафрагмы 6, на которых со стороны рабочего колеса 3 выполнен кольцевой козырек 8, заходящий под бандаж 5 на величину осевой перекрыши. Цилиндр снабжен силовым устройством, установленным в корпусе 1 и диафрагмах 6 с возможностью осевого перемещения диафрагм 6 на величину, обеспечивающую введение козырька 8 под бандаж 5 с осевой перекрышей. Обеспечение ввода козырька 8 под бандаж 5 с осевой перекрышей снижает надбандажные перетечки рабочего тела в двухпоточном цилиндре и повышает его КПД. 10 ил.

rrH-fP -4-t- J

1 п з

, / /77

Фиг.2

I

QQ

QQ

4

из

Фиг 6

г-ннмнь1

i-lb 4--

Фиг. 7

г-г

Фаг. 8

Фиг 9

III

А-Л

Фиг.Ю