ПАРОВАЯ ТУРБИНА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ПЕРЕГРЕВОМ ПАРА Советский патент 1973 года по МПК F01D7/02 F01D1/04 F01D15/04 

1

Изобретение относится к области энергетического машиностроен1ия и может быть иснользовано в судовых паротурбинных установках большой мощности в составе главных турбозубчатых агрегатов.

Известны паровые турбинь с промежуточным перегревом пара между частями высокого и среднего давлений, содержащие последовательно расположенные в одном корпусе ступени высокого и среднего давлений. Однако в таких турбинах ротор имеет большую длину, если для получения максимального к.п.д. применяют больщое число ступеней высокого и среднего давлений. Для обеспечения запаса по критическому числу оборотов в этом случае необходимо увеличивать диаметры щеек ротора, что приводит к больщим протечкам через диафрагменные уплотнения и утечкам через кольцевые уплотнения. Практически число ступеней высокого и среднего давлений ограничивается технологическими и конструктивными условиями выполнения ротора и турбины в целом и составляет по 4-5 в каждой группе. Необходимость резкого уменьшения числа ступеней приводит к снижению к.п.д. турбины. Снижение к.п.д. турбины обуславливается также дополнительными потерями в ступенях высокого давления из-за увеличения срабатываемых в них теилоперепадов. Кроме того, к недостаткам таких турбин относятся и трудности обеспечения тепловых деформаций, что приводит к снижению маневренности всего агрегата.

Для уменьшения веса и габаритов, иовышения надежности и экономичности в предлагаемой турбине внутри корпуса высокого и среднего давлений размещены одно- и двухъярусиые отсеки ступеней. Проточная часть высокого давления выполнена в виде разделенных камерой отбора одноярусного отсека и одного из ярусов двухъярусного отсека, иодключенного к патрубку отвода пара на перегрев, а часть среднего давления - в виде другого яруса двухъярусного отсека и подключена к патрубку подвода пара после перегрева, размещенному в камере отбора.

Проточная часть среднего давления размещена в нпжнел ярусе двухъярусного отсека, что уменьшает утечки иара через кольцевые уплотнения и перетечки между ярусами.

Таким образом, через оба яруса проходит одно рабочее тело (пар) с различными параметрами, ню высокими температурами. Отвод и подвод пара для ярусов осуществляется через разные радиально расположенные патрубки. Оба яруса одновременно участвуют в полезпой работе агрегата. При необходимости любая из ступеней двухъярусного отсека, например первая или последняя, может бьггь выполнена одноярусной, а в каждом из отсеков ( одноярусном и двухъярусном) возможно сочетание различного числа ступеней, при котором, например, в одноярусном отсеке может быть всего одна регулировочная ступень.

На чертеже представлена описываемая турбина, продольный разрез.

Острый пар через сопловую коробку / и регулировочную ступень 2 поступает к одноярусному отсеку ступеней 5 части высокого давления, затем проходит группу ступеней 4 высокого давления, размещенных в одном из ярусов двухъярусного отсека, после чего направляется в патрубок 5 отвода пара на промежуточный перегрев. После перегрева пар поступает в патрубок 6 и через улитку 7, расположенную в камере отбора 8, к ступеням 9 части среднего давления. Патрубок 6, по которому осуществляется вторичный ввод пара с повыщенной температурой, допускает свободу тепловых деформаций отдельных элементов корпуса. Входная улитка 7 проточной части среднего давления одновременно является разделительной диафрагмой, обеспечивающей установку уплотнительных колец между группами ступеней высокого и среднего давлений. Яаднее кольцевое уплотнение выполнено менее развитым по сравнению с уплотнением обычной турбины высокого давления, так как пар перед уплотнением имеет значительно мевьшее давление. Улитку крепят в корпусе при помощи радиальных пальцев. В ней набирают лоиатки первого соплового аппарата нижнего яруса. Лонатки первого соплового аппарата верхнего яруса, как и все остальные неподвижные элементы двухъярусной проточной части, набирают в обойме 10. Между корпусом улитки 7 и бандажом 11 первого соплового аппарата верхнего яруса жесткая механическая связь отсутствует. Пар отводится к турбине низкого давления через патрубок 12. Особенности конструктивного выполнения

двухъярусной проточной части обеспечивают взаимные тепловые деформации между огдельными ее элементами. Сопловые аппараты последующих ступеней двухъярусной проточной части могут быть сварными, сварнонаборными и т. п. Двухъяруснъ1е рабочие лопатки могут быть изготовлены с полыми разделительными полками.

Предмет изобретен и я

1.Паровая турбина с промежуточным перегревом пара между частями высокого и среднего давлений, содержащая заклроченшые i одном корпусе одно- и дву.хъярусные отсеки ступеней, отличающаяся тем, что, с цельк уменьшения веса и габаритов, повышения надежности и экономичности, нроточн1ая часть

высокого давления выполнена в виде разделенных камерой отбора одноярусного отсека и одного нз ярусов двухъярусного отсека, подключенного к патрубку OTBo/ia пара на перегрев, а часть среднего давления - в виде

другого яруса двухъярусного отсека и подключена к патрубку подвода пара после перегрева, размещенному в камере отбора.

2.Турбина но п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения утечек нара через кольцевое уплотнение и перетечек между ярусами, проточная часть среднего давления размещена в нижнем ярусе двухъярусного отсека.