Устройство для охлаждения ротора паровой турбины Советский патент 1982 года по МПК F01P5/08 F01D25/12 

1

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

Известно устройство для охлаждения ротора среднего давления, содержащее камеру подвода охлаждающего пара, сообщенную через каналы с центральным отверстием ротора .,

Недостатком такого устройства .является снижение надежности ротора из-за больщого количества каналов и отверстий, которые будучи сильными концентраторами напряжений, снижают прочность.

Известно также устройство для Охлаждения ротора йаровой турбины, содержащее патрубок подвода охлаждающего пара, размещенный в корпусе турбины, соединенный с обоймой уплотнения и сообщенный каналом с кольцевой камерой подвода охлаждающего пара, расположенной на внутренней поверхности обоймы со стороны ротора между рядами уплотнительных сегментов 2.

Недостатком такого устройства является недостаточная эффективность охлаждения ротора и обоймы уплотнения.

Цель изоОретения - повышение эффективности охлаждения ротора и обоймы уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что обойма уплотнения снабжена дополнительной ка5 мерой, размещенной параллельно кольцевой камере подвода охлаждающего пара и сообщенной с последней. При этом дополнительная камера выполнена в виде нескольких полостей, сообщенных между собой отверстиями.

На фиг. 1 показана проточная часть турбины с обоймой уплотнений; на фиг. 2 - продольный разрез обоймы уплотнения; на фиг. 3 - то же, другой вариант; на фиг. 4 - то же, поперечный разрез по тракту подачи пара на охлаждение (вариант на фиг. 3); на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4.

Устройство для охлаждения ротора 1 паровой турбины с дисками 2 состоит из патрубка 3 подвода охлаждающего пара, корпуса 4, обойм 5 и 6 уплотнений с уплотнительными сегментами 7 и 8 и подвижного соединения 9.

Между обоймами 5 и 6 уплотнения образовано межобойменное пространство 10,

в зоне которого на корпусе 4 установлены патрубки 11.

Обойма уплотнений 5 имеет дополнительную камеру 12 и кольцевую камеру 13 подвода охлаждающего пара, оси которых параллельны продольной оси обоймы 5. При этом дополнительная камера 12 расположена внутри обоймы 5, а кольцевая камера 13 подвода охлаждающего пара - на внутренней поверхности обоймы 5 со стороны ротора 1 в рассечку между рядами уплотнительных сегментов 8. Например, после первого ряда по ходу пара в уплотнении обоймы 5. Камеры 12 и 13 сообщаются между собой отверстиями 14. При этом дополнительная камера 12 состоит из четырех полукольцевых камер (полостей) Б, В, Г и D которые охватывают гребень 15 обоймы 5 уплотнения. Полукольцевые камеры А, Б, В и Г выполнены сообщающимися. Камеры А-Б в разъ- еме обоймы 5 уплотнений соединены отверстиями 16, камеры А-В и А-Г соединены отверстиями 17 в гребне 15 обоймы 5 уплотнения, а камеры В и Г соединены с камерой 13 отверстиями 14. Полукольцевые камеры А, Б, В и Г получены за счет установки на обойме 5 уплотнения полукольцевых обечаек 18-21, которые приварены к обойме 5 уплотнения, в аолукольцевой обечайке 18 вЪь полнено окно 22.

Подвод пара в обойму 5 уплотнения для охлаждения производится через подвижное соединение 9, состоящее из полого поршня, 23 с уплотнительными кольцами 24, прикрепленного на сварке посредством перегородки 25 и полупатрубка 26 к нижней части обоймы 5 уплотнения с образованием полости 27. Полость 27 соединена с дополнительной камерой 12 отверстиями 28. Перегородка 25 имеет отверстие 29 для прохода охлаждающей среды. Цилиндр 30 подвижного соединения 9 с помощью перегородок 31 и 32 и втулки 33 жестко прикреплен сваркой к стенкам прямоугольной полости 34 патрубка 3 подвода охлаждающего пара.

При работе паровой турбины охлаждающая среда (тар) поступает через патрубок 3, подвижное соединение 9, полость 27, отверстия 28 в дополнительную камеру 12, из которой через отверстия 14 пар поступает в камеру 13 подачи охлаждающего пара и далее обтекает ротор 1, охлаждая его при дросселировании через ряды сегментов 8.

При этом поток пара раздваивается

(фиг. 1, 4 и 5), одна часть его поступает в

сторону диска 2 проточной части турбины, а

другая через патрубки 11 отводится из межобойменного пространства 10.

В другом варианте исполнения, охлаждающая среда после полости 27 попадает в полукольцевую камеру А через окно 22, в полукольцевую камеру Б через отверстия 16 в полукольцевые камеры В и Г через отверстия 17 и далее так же, как в предыдущем варианте, через отверстия 14 в камеру 13 подачи охлаждающего пара. Таким образом, подвод охлаждающего пара через дополнительную камеру внутри обоймы позволяет эффективно и равномерно охлаждать ротор и обойму уплотнения, что повышает надежность работы паровой турбины.

Формула изобретения

1.Устройство для охлаждения ротора паРОБОЙ турбины, содержащее патрубок подвода охлаждающего пара, размещенный в

корпусе турбины соединенный с обоймой уплотнения и сообщенный каналом с кольцевой камерой подвода охлаждающего пара, расположенной на внутренней поверхности

обоймы со стороны ротора, между рядами уплотненных сегментов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, обойма уплотнения снабжена дополнительной камерой, размещенной параллельно кольцевой камере подвода охлаждающего пара и сообщенной с последней.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительная камера выполнена в виде нескольких полостей, сообщенных между собой отверстиями.

Источники информации,

принятые во внима«ие при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 336413, кл. F 01 D 5/08, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 730984, кл. F 01 D 25/12, 1977 (прототип).

N I

и

/5

Z

S

П