КОНЦЕВЫЕ И ДИАФРАГМЕННЫЕ УПЛОТНЕНИЯ ДЛЯ ТУРБОМАШИНЫ Советский патент 1972 года по МПК F01D11/04 

Изобретеиие относится к области турбостроения и касается концевых и диафрагменньгх уплотнений для турбомашины.

Известны аи алогичные уплотнения с гребнями, закрепленными в деталях .статора и зачеканенными в вал. Известно безвтулочное уллотнение, елочные сегменты которого снабжены эластичными цилиндрическими гребня1ми, закрепленными на статоре, и елоЧЕЫми БЪ1Стулам,н на валу. Кроме того, известно уплотнение с ., установленными с натягом на валу.

Уплотнения с гребнями, закрепленными в деталях статора, имеют повышенную чувствительность к односторонним задеваниям вала, что привести к остаточному лротибу вала. Однако до сих пор не .подобран металл для гребней, износ которых не сопровождался бы существенным нагревом вала. Безвтулочные концевые уплотнения с гребнями, зачеканенными в вал, быстро повреждаются при задевании вращающихся деталей о нелодвижные детали.

Во втулочных концевых уплотнениях, защищающих вал от остаточного прогиба рогора в условИ|ЯХ высоких параметров пара, наблюдается существенная разность температур между втулкой и валом, в результате чего снимается предварительный натяг и ,между нимп образуется дополнительный зазор.

Целью изобретения является поеыщениенадежности уплотнений при нестационарном режиме и упрощение их конструкции, а также обеспечение равномерного охлаждения (нагрева) вала.

Для этого в предложенны1Х уплотнениях предусмотрены унлотнительные сегменты, набираемые на короткие профилированные диски на валу и неподвижно закрепленные замковыми соединениями. В сегментах имеются осевые отверстия, чередующиеся с противоположных торцов в шахматном порядке.

На фиг. 1 изображены предложенные уплотнения; на фиг. 2-система охлаждения

концев;ых и диафрагменных уплотнений с наборными уплогнительными сегментами для елочных уплотнений с эластичньши гребнями; на фиг. 3 - осевые уплотнения с отверстиями для охлаждения (нагрева) наборных уплотпительных сегментов; на .фиг. 4 - сегменты охлаждаемые двумя потоками пара.

На валу 1 выполнены малого диаметра диски 2 с хвостовиком 3 грибкового типа. Буртики 4 препятствуют расхождению щек уллотпительных сегментов 5 от воздействия изгибающих усилий вследствие разности давле. по обе стороны сегментов. Набор сегментов на диске производится через один или два замковых паза, выполненных для устаДля изготовления замковых лазов срезают щеки 7 в грибке хвостовика 5. Замковое соединение СОСТОИТ из двух вставок 9, кли-на 10 и двух пластин 11. Пластины вставляются ноочередно в среднюю часть замкового соедниения, а затем .перемещаются по пазам в тангеациальном иаправлении. Замковые уплотиительные сегменты скреплены с валом путем расклинивали.я вставок.

На торцовых поверхностях сегментов вышолпены осевые отверстия а прямоугольного или круглого сечения и пазы б для обеспечения прохода пара из отверстия в зазор в (вариант с одним inoTOKo-M пара) между хвостоВИКО.М и сегментом. Осевые отверстия размещены по окружности на равных расстояниях. Для выхода пара из зазора между хвостовиком н сегментом в область с меньшим давлеН1ием на противоположной торцовой поверхности сегментов имеются осевые отверстия г. Отверстия г смещены одно относительно другого по окружности на длину одного или нескольких сегментов.

Охлаждение вала двумя потО|Ками пара обеспечивается соответствующей конфитураП)Ией и раз.мерами -паза для подвода пара одно-временно в зазор в, а также в зазор между сегментом и хвостовиком.

Пар, протекающий сквозь зазоры в уплотнении, поступает через отверстия из области с больщим давлением в зазоры между хвостовиком и уплотнительными сегментами н, разделяясь, проходит в тангенциальном направлении в противоположные стороны, омывая вал (хвостовик) и уплотнительные сегменты. При прохождении одного или нескольких сегментов по о.кружности пар соединяется со встречным потоком и выходит из,паза через осевые отверстия на противоположную сторону сегмента с меньщим давление.м.

Для сохранения экономичности при стационарных режимах работы турбины предусмотрен подвод пара повышенного давления, например, от деаэратора 6 ата, температура которого регулируется путем впрыска воды или пропуска пара через пароохладитель.

Предмет изобретения

1.Концевые и диафрагменные уплотнения для турбомашины, например паровой турбины, содержащие уплотнительные выстуиы и впадины на валу, отличающиеся тем, что, с целью повышения их наделшостп при .нестационарном режиме и упрощения конструкции, выступы на валу выполнены в виде профилированных дисков малого диаметра с надетыMdi на них наборными уплотнительными сег1мента,ми, закрепленными замковым соединением.

2.Уплотнения по п. 1, отличающиеся тем, что, с целью равномерного охлаждения (нагрева) вала, в уплотнительных сегментах выполнены осевые отверстия, чередующиеся с противопололшых торцов в шахматном порядке.

Рае J

Фиг 3