Устройство для охлаждения ротора паровой турбины Советский патент 1991 года по МПК F01D5/08 F01D25/12 

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при проектировании и модернизации паровых турбин.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения ротора паровой турбины.

На фиг.1 показана проточная часть цилиндра, оснащенного устройством для охлаждения ротора паровой турбины; на фиг.2 - обойма концевого уплотнения с устройством для охлаждения ротора, продольный разрез; на фиг.З - вид на обойму концевого уплотнения со стороны камеры подвода охлаждающего пара; на фиг.4 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для охлаждения ротора паровой турбины содержит патрубо. 1 подвода охлаждающего пара, размещенный в корпусе 2 турбины и подключенный к распределительному коллектору (кольцевой камере) 3. прикрепленному к наружной поверхности 4 обоймы 5 концевого уплотнения В гребне 6 обоймы 5 выполнены отверстие 7. Камера 8 подвода охлаждающего пара, которая расположена между корпусом 2 турбины, обоймой 5. думмисом 9, ротором 10 и диском 11 первой ступени 12, через разгрузочные отверстия 13 сообщена с межступенчатой камерой 14, расположенной между диском 11 и диафрагмой 15 второй ступени 16. которая установлена в обойме 17 диафрагм,

Устройство снабжено дополнительным распределительным коллектором 18 с пат рубком 19 подвода охлаждающего пара, прикрепленным к наружной поверхности 20 обоймы 17 диафрагм, и отводящими патрубками 21 и 22. Патрубки 21 подсоединены к распределительному коллектору 3 и пропущены через отверстия 7, а их выход распо ложен в камере 8 подвода охлаждающего пара. Патрубки 22 подсоединены к дополнительному распределительному коллектору 18 и пропущены через отверстия 23-26 в обойме 17, ободе 27, лопатках 28 и теле 29 диафрагмы 15 второй ступени 16, а их выход расположен в межступенчатой камере 14. Выходные сечения патрубков 21 и 22 на правлены тангенциально оси 30 рогора 10. Диафрагма 15 имеет диафрагменные уплот нения 31.

При работе паровой турбины охлаждающий пар, источником которого может служить низкопотенциальный пар, например одного из отборов турбины, поступает из патрубка 1 подвода охлаждающего пара в распределительный коллектор 3. а из послед него поступает в камеру 8 для повышения виброустойчивости ротора 10 тангенциально относительно его оси 30. Охлаждающий пар в камере 8 смешивается с паром из первой ступени 12 и охлаждает ротор 10 в районе

думмиса 9 и диска 11. Из патрубка 19 подвода охлаждающего пара последний поступа- е. в дополнительный распределительный коллектор 18, откуда через отводящие патрубки 22 попадает в камеру 14 тангенциально оси 30 ротора 10. Из камеры 14 часть охлаждающего пара через разгрузочные отверстия 13 поступает в камеру 8, а другая часть пара поступает в диафрагменные уплотне0 ния 31 диафрагмы 15, охлаждая ротор 10 в зоне второй ступени 16. При этом одновременно эффективно охлаждается ротор 10 с обеих сторон диска 11, но и независимо регулируется температура пара, омывающе5 го ротор 10 в камерах 8 и 14 За счет исключения протечек охлаждающего пара, подаваемого из патрубка 1 в камеру 8 из первой ступени (щели между диском 11 и корпусом 2) 12 уменьшается общий расход

0 охлаждающего пара в камеру 8. Учитывая ю, что часть пара из патрубка 19 поступает через разгрузочные отверстия 13 диска 11 в камеру 8, сокращается расход пара через патрубок 1 подвода. За счет того, что пат5 рубки 21 крепятся непосредственно к коллектору (кольцевой камере) 3, а патрубки 22 к дополнительному распределительному коллектору 18. повышается эксплуатационная надежность устройства для охлаждения ротора,

0 так как это позволяет обеспечить устойчивое охлаждение ротора 10 турбины на всех режимах эксплуатации

За счет эффективного охлаждения ротора повышаются маневренные свойства тур5 бины и общий ресурс металла ротора 10 за счет уменьшения повреждаемости от ползучести Дополнительный эффект достигается в повышении виброустойчивости ротора 10 за счет выходя охлаждающего па0 ра из патрубков 21 и 22 в тангенциальном направлении Применение данного устройства позволяет повысить надежность и за счет исключения прогрессирующего прогиба ротора 10 в процессе эксплуатации

5 уменьшить температуру баббита упорного подшипника и исключи гь коробление обойм 5 концевого уплотнения, каминной камеры (не показаны), коробление и раскрытие диафрагм 15.

0 Формула изобретения

Устройство дтя охлаждения ротора паровой турбины, содержащее патрубок подвода охлаждающею пара, подключенный к распределительному коллектору, прикреп5 ленному к наружной поверхности обоймы концевого уплотнения с отверстиями в ее гребне и сообщенному с камерой подвода охлаждающего пара, расположенной между обоймой концевого уплш нения, думмисом ротора, корпусом турбины и диском первой

ступени и сообщенной через разгрузочные отверстия диска с межступенчатой камерой, расположенной между диском первой ступени и диафрагмой второй ступени, установленной в обойме диафрагм, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, устройство снабжено дополнительным распределительным коллектором с патрубком подвода охлаждающего пара и отводящими патрубками, обойма диафрагмы и диафрагма вто

рой ступени выполнены с отверстиями, при этом дополнительный распределительный коллектор прикреплен к наружной поверхности обоймы диафрагмы, отводящие nai- рубки подсоединены к распределительным коллекторам и пропущены через отверстия гребня обоймы концевого уплотнения, обоймы диафрагм и диафрагмы второй ступени, а их выходы размещены соответственно в камере подвода охлаждающего пара и в межступенчатой камере.

Изобретение относится к турбостроению, может быть использовано при проектировании и модернизации паровых турбин и позволяет повысить эффективность охлаждения ротора и его эксплуатационную надежность. Устройство содержит основной и дополнительный распределительные коллекторы 3 и 18 с патрубками подвода охлаждающего пара, к которым прикреплены отводящие патрубки 21 и 22, пропущенные соответственно через отверстия 7 в гребне 6 обоймы 5 концевого уплотнения и отверстия 23, 24, 25 и 26 в обойме 17, ободе 27, лопатках 28 и теле 29 диафрагмы 15 второй ступени 16. Выходы патрубков 21 и 22 расположены в камерах 8 и 14, куда поступает охлаждающий пар из коллекторов 3 и 18. В камере 8 охлаждающий пар смешивается с паром из первой ступени 12 и охлаждает ротор 10 в зоне думмиса 9 и диска 11 первой ступени 12. Пар из камеры 14 разделяется на два потока, один из которых через разгрузочные отверстия 13 поступает в камеру 8, а другой - в диафрагменные уплотнения 31 диафрагмы 15, охлаждая ротор 10 в зоне второй ступени 16. При этом обеспечивается охлаждение ротора 10 на всех режимах эксплуатации, а за счет крепления патрубков 21 и 22 к коллекторам 3 и 18 обеспечивается повышение надежности. Надежное охлаждение ротора 10 повышает маневренность турбины и общий ресурс металла ротора за счет уменьшения повреждаемости от ползучести. 4 ил.

43762

Фиг. 2

21

21

Фиг.З

r

X

I

ч

«