Цилиндр низкого давления турбомашины Советский патент 1979 года по МПК F01D25/28 

(54) ЦИЛИНДР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОМАШИНЫ рутки потока пара, выходящего в выходной патрубок (в данном случае пространство между внутренним и наружным корпусом), может возникнуть неодинаковый прогрев левой и правой половин стержневой баотки и от этого - смешение шпонок, центрирующих внутренний корпус в поперечном направлении, т. с. деформация наружного корпуса оказывает влияние на опорные и центрирующие элементы внутреннего корпуса, что снижает надежность крепления одного корпуса относительно другого. Целью изобретения является повышение надежности крепления одного корпуса относительно другого путем обеспечения независимости тепловых расширений. Это достигается тем, что в предложенном ЦНД турбомап1ины, включаюплем наружный корпус в виде двух разделенных горизонтальным разъемом частей, нижняя из которых снабжена продольными опорными балками, выполненными заодно с продольными стенками корпуса и торцовы.ми стенками, на внутренней поверхности продольных балок выполнены кронштейны, между последними и внутренним корпусом размещены поперечные балки с лапами, опертыми на кронштейны, к поперечным балкам со стороны, обращенной к торцовым стенкам наружного корпуса, прикреплены дополнительные горизонтальные кронштейны, а на внутренней стороне торцовой- стенки выполнен центрирующий элемент, примыкающий к несущему фиксирующему э.тементу, соедипенно.му с концами дополнительных горизонтальных кронштейнов. На фиг. 1-цилиндр с закрытым внутренним корпусом, фронтальный вид и продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - нижняя часть наружного корпуса и внутренний корпус, план; на фиг. 4 - нижняя часть цилиндра без ротора с условно отодвинутой передней торцовой стенкой, аксонометрическая проекция; на фиг. 5 - нижршя часть наружного корпуса и внутренний корпус. ЦНД содержит ротор 1, опоры 2 (подшипники) которого расположены на фундаменте 3, наружный корпус 4, внутренний корпус 5.Наружный корпус 4 состоит из верхней части 6 (крышки) и нижней части 7. Верхняя часть 6 представляет собой цилиндрическую оболочку 8 с ребрами 9, ограниченную торцовыми стенками 10, состоящими из балок 11 коробчатого сечения арочной формы, примыкающих к полуконусу 12. Нижняя часть 7 включает торцовые стенки 13, которые состоят из коробчатых балок 4 арочной формы, примыкающих к полуконусу 15, и боковые стенки 16, имеющие в верхней части продольные опорные балки 17 коробчатого сечения, которые по торцам имеют лапы 18, опирающиеся на фундамент 3, а на внутренних сторонах - кронштейны 19. На кронштейны 19 свободно опираютсяпоперечные балки 20 арочной формы при помощи лап 21. Шпонки 22, расположенные на кронштейнах 19, служат для фиксации поперечных балок 20 от смещения вдоль оси ротора 1 и расположены в пазах 23 поперечных балок 20. К поперечным балка.м 20 в нижней их части (посередине) прикреплены дополнительные горизонтальные кронштейны 24, несущие фиксируюцдие элементы 25, которые соединяются со шпонками 26 на торцовой стенке 13 с внутренней стороны. Ось центровки элементов 25 совмещена со шпонками 27 на наружной стороне торцовой стенки 13. Шпонки 27 соединяются с фиксирующими элементами 28, расположенными на фундаменте 3. Посредине нижней части вогнутой поверхности каждой поперечной балки 20 установлены щпонки 29. Обе поперечные балки 20 имеют наверху горизонтальные площадки 30, на одной из которых установлены щпонки 31. Внутренний корпус 5 состоит из половин 32 и 33. Нижняя половина 32 внутреннего корпуса 5 своими лапами 34 свободно опирается на площадки 30 поперечных балок 20. Шпонки 31 входят в пазы 35 в лапах 34 внутреннего корпуса 5 и фиксируют его от смещения поперек оси ротора 1. Плоскость центровки шпонок 29 совпадает с таковой у шпонок 26. Лапы 18 па одном конце продольных опорных балок 17 имеют на опорной поверхности шпонки 36, которые служат для фиксации наружного корпуса 4 от с.мещения вдоль оси ротора 1. На фиг. 5 показан вариант выполнения поперечных балок 20. Здесь поперечные балки 20 скреплены с помощью связующих элементов 37, при этом шпонки 22 установлены только для одной из поперечных балок 20, другая может свободно, расширяться в продольном направлении. При работе турбины наружный 4 и внутренний 5 корпусы ЦНД нагреваются и расширяются. Расширение нижней части 7 наружного корпуса 4 Б вертикальной плоскости относительно фундамента 3 осуществляется от шпонок 27 и фиксирующих элементов 28, в горизонтальной плоскости (плоскости лап 18) - от шпонок 36. Расширение попоперёчных балок 20 относительно наружного корпуса 4 осушествляется в вертикальной плоскости от элементов 25 и шпонок 26, в горизонтальной плоскости (плоскости лап 34) - от шпонок 22. По варианту на фиг. 4 каждая из поперечных балок 20 расширя ется самостоятельно, по варианту на фиг. 5 одна поперечная балка 20 со связующим элементом 37 расщиряется в осевом направлении от шпонок 22. Расширение внутреннего корпуса 5 осуществляется в вертикальной плоскости от шпонок 29, 31 и 36, в i-оризонтальпой плоскости вдоль оси ротора 1 (плоскости плошадок 30 и лап 34) - от шпонок 31. Таким образом, тепловые расширения внутреннего корпуса 5, поперечных балок 20

и наружного корпуса 4 происходят независимо одно от другого, благодаря тому, что поперечные балки 20 не скреплены жестко с продольными опорными балками 17 наружного корпуса 4. Деформация последнего под действием атмосферного давления или неравномерного прогрева не передается поперечным балкам 20 и на внутренний корпус 5 и не вызывает расцентровки проточной части. Деформация от воздействия внешних сил наружного корпуса 4 и его элементов не передается на опорные и центрирующие элементы внутреннего корпуса 5.

В предложенном ЦНД повышена надежность крепления одного корпуса относительно другого путем обеспечения независимости тепловых расширений, а также - фактическая экономичность проточной части за счет уменьшения допустимых зазоров в ней.

Формула изобретения

. Цилиндр низкого давления турбомашины, преимущественно паровой турбины, включающий наружный корпус в виде двух разделенных горизонтальным разъемом частей, нижняя из которых снабжена продольными опорными балками, выполненными заодно с продольными стенками корпуса и торцовыми стенками, содержащими узел фиксации корпуса относительно фундамента.

и внутренний корпус, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления одного корпуса относительно другого путем обеспечения независимости тепловых расширений, на внутренней поверхности продольных балок выполнены кронштейны, между последними и внутренним корпусом размешены поперечные балки с лапами, опертыми на кронштейны, к поперечным балкам со стороны, обращенной к торцовым стенкам наружного корпуса, прикреплены дополнительные горизонтальные кронштейны, а на внутренней стороне торцовой стенки выполнен центрирующий элемент, примыкающий к несущему фиксирующему элементу, соединенному с концами дополнительных горизонтальных кронштейнов.

2. Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что центрирующие элементы на внутренней стороне торцовой стенки расположены с узлом фиксации наружного корпуса относительно фундамента в одной вертикальной плоскости, -проходящей через продольную ось цилиндра.

Источники Информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Трояновский Б. М. Турбины для атомных электростанций. М., «Энергия, 1973,

с. 124-129.

2.Патент Швейцарии 500371, кл. FiOl D 25/28, 1968.

/7,

23