Цилиндр низкого давления паровой турбины Советский патент 1982 года по МПК F01D25/28 

(54) ЦИЛИНДР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

1

Изобретение относится к паротурбиностроению и может быть использовано при производстве цилиндров низкого давления мощных паровых турбин.

Известен цилиндр низкого давления (ЦНД) паровой турбины, наружный корпус 5 которого интегрально объединен с конденсатором и установлен на крайних тумбах фундамента, а внутренний корпус установлен на горизонтальных балках, проходящих через торцовую часть наружного корпуса и ,д опирающихся на колонны фундамента в районе подшипниковых опор. Торцовая часть наружного корпуса соединена с остальным корпусом по всему наружному корпусу, соответствующему- наружному диаметру диффузорной части выхлопного патрубка при 15 помощи торцовых компенсаторов 1.

Недостатком такого ЦНД является трудность технологии изготовления, монтажа и ремонта наружного корпуса. Жесткость центровки внутреннего корпуса в вертикальном jo направлении зависит от жесткости горизонтальных балок, которые будучи достаточно жесткими должны иметь значительные поперечные размеры, загромождающие проходы пара в конденсатор.

Известен также ЦНД паровой турбины, содержащий наружный и внутренний корпусы с выхлопными диффузорами проточных частей, установленные на опорах, закрепленных на фундаменте 2.

Однако такой ЦНД характеризуется недостаточной надежностью в переходных режимах работы из-за возможностей расцентровки внутреннего корпуса, что снижает надежность работы турбины. Наличие выступающих лап, выносных ячеек и щарнирных связей увеличивает металлоемкость ЦНД.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение металлоемкости ЦНД.

Указанная цель достигается тем, что наружный корпус выполнен с углублениями, а фундамент - с ответными углублениями вертикальными выступами, и на последних закреплены опоры внутреннего корпуса.

На фиг. 1 представлен ЦНД по опорам внутреннего корпуса, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

1Дилиндр низкого давления содержит наружный корпус, разделенный горизонтальным разъемом на верхнюю часть (крышку)

Iи нижнюю часть 2. Наружный корпус нижней чайтью 2 опирается на корпуса конденсаторов 3, которые, в свою очередь, опираются на гибкие в поперечном направлении стойки 4, установленные на нижней плите 5 фундамента.

Внутренний корпус состоит из верхней 6 и нижней 7 частей, скрепленных по горизонтальному разъему.

Нижняя часть 2 наружного корпуса имеет в днище 8 углубления 9, образующие обтекатели, которые расположены вне зоны выхлопов из проточных частей, т.е. между выхлопными диффузорами 10. В эти.углубления 9 входят вертикальные выступы

IIтурбинной части фундамента 12. В данном воплощении эти выступы 11 имеют форму узких треугольных стенок, сориентированных поперечно оси турбины, т.е. параллельно основному направлению потоков выхлопов из диффузоров 10. Верщины выступов 11 подведены под. опоры 13 нижней части 7 внутреннего корпуса. Нижние части опор 13 выполнены в виде коротких металлических стоек 14, которые проходят через углубления (обтекатели) 9 и уплотняются с ними при помощи линзовых компенсаторов 15.

На верщине фундамента 12 турбины установлены фиксирующие узлы 16 и 17, представляющие совокупность взаимозацепляющихся элементов фундамента 12, наружного корпуса и внутреннего корпуса. Узлы 16 центрируют наружный и внутренний корпусы от поперечного горизонтального смещения относительно средней оси статора. Узел 17, расположенный, посредине между узлами 16, центрирует эти корпусы от продольного смещения, т.е. является фикспунктом цилиндра низкого давления. Трубы соединяют внутренние полости углублений (обтекателей) 9 с пространством над нижней частью 2 наружного корпуса.

При работе турбины пар срабатывает в ступенях части низкого давления, расположенных во внутреннем корпусе и выходит через выхлопные диффузоры 10 в пространство, ограниченное стенками наружного корпуса и далее - в конденсаторы 3.

При обтекании паром все узлы и элементы ЦНД нагреваются по разному и, соответственно, в разной степени расширяются. Наружный корпус расширяется в поперечном направлении вместе с корпусами конденсаторов 3 от фиксирующих узлов 16, а в продольном направлении - от фикспункта 17.

Стойки 4 под конденсаторами 3 изгибаются в поперечном направлении, давая возможность расширения наружного корпуса и конденсаторов 3 и сохраняя при этом передачу нагрузки от их массы на фундаментную плиту 5. Внутренний корпус расширяется в горизонтальном направлении от

тех же фиксирующих узлов 16, 17. При этом стойки 14 его опор 13 могут изгибаться в поперечном направлении, не препятствуя расширению внутреннего корпуса и наружного корпуса, передают нагрузку от массы

и реактивного момента внутреннего корпуса на фундамент 12 турбины, сохраняя при этом центрировку проточной части в радиальном направлении.

Разница в горизонтальном и вертикальном перемещениях внещнего и внутреннего корпусов компенсируется компенсаторами 15. Наружный корпус, который омывает холодным влажным паром выхлопа, практически не нагревается при нормальном режиме работы трубоагрегата и, следовательно, не

5 нагреваются обтекатели 9. Стойки 14 опор 13 и выступы 11 фундамента 12 также не могут существенно нагреваться от внутреннего корпуса потому, что находятся около самой холодной части его под действием охлажденного пара самого нижнего регенеративного отбора. В режиме холострго хода или при высоком давлении в конденсаторе температура внутри наружного корпуса повышается, нагреваются его стенки, а также обтекатели 9 и отдают тепло.в их внутреннюю полость. Однако благодаря наличию труб теплый воздух из пристенной зоны обтекателей 9 поднимается и уходит в помещение м-ащзала над верхними стенками нижней части 2, а холодный воздух за счет тяги потока теплого воздуха подсасывается снизу

0 в обтекатели 9 и охлаждает выступы 11 фундамента 12 и стойки 14.

Таким образом, при всех режимах работы турбины исключается влияние деформаций наружного корпуса на центровку внутреннего корпуса, наружный корпус не несет нагрузку от массы и реактивного момента внутреннего корпуса, а служит только оболочкой, объединяющей корпуса конденсаторов с выхлопной частью турбины, и жесткость ее

0 обеспечивается незначительным количеством и массой подкрепляющих элементов, например стержней, без уве/1ичения толщины его стенок.

Таким образом, указанные связи между корпусами и выполнение независимой опоры внутреннего корпуса позволяют исключить влияние деформации наружного корпуса на центровку проточной части, чем достигается повышение надежности работы турбины, при одновременном снижении металлоемкос0 ти ЦНД.

Формула изобретения

Цилиндр низкого давления паровой турбины, содержащий наружный и внутренний корпусы с выхлопными диффузорами проточных частей, установленные на опорах, закрепленных на фундаменте, отличающийся