Выхлопной патрубок паровой турбины Советский патент 1983 года по МПК F01D25/30 

Изобретение относится к паротурбостроению и может быть использовано при конструировании паровых турбин, имеющих значительные отборы .пара для различных нужд.

Известен выхлопной патрубок паровой турбины, на корпусе которого имеются патрубки для отбора и отвода пара, расположенные в разных половинах корпуса СП.

На конденсационных режимах и ре жимах с максимальными отборами пара выхлопные патрубки цилиндров, в которых выполнены отборы, работают по типу патрубков с односторонним выхлопом. Односторонний выхлоп приводит к резкому ухудшению аэродинамических качеств патрубка, вызванному тем, что потоку пара из половины патрубка противоположному выхлопу приходится совершать сложное трехмерное вихревое движение к патрубкам сброса пара. Из-за сложной пространственной структуры движения потока в корпусе патрубка на таких режимах эффективные проходные сечения в патрубке, особенно в районе горизонтального разъема, оказываются меньшими, чем предусмотрено геометрией патрубка, и поэтому неизбежен

рост гидравлического сопротивления. Кроме того, односторонний выхлоп при водит к неравномерности потока пара по окружности рабочего колеса ступени, примыкающей к патрубку, что является источником регулярной возбуждающей силы, снижающей прочностные характеристики последней ступени.

Известен также выхлопной патрубок

10 паровой турбины, содержащий раздающую камеру с трубопроводами отвода пара различным потребителям С2 .

Однако данный выхлопной пйтрубок обеспечивает эффективность только в

15 случае отвода пара к одному потребителю или к двум, расположенньгм у каждого отвода, но работающим параллельно и синхронно с режимом работы турбины. При работе турбины на режи20мах с отводами пара из выхлопного патрубка к разным потребителям, работающим по своим графикам нагрузок, такое решение не обеспечит равномерной раздачи потока пара по объему

25 кайеры патрубка, а следовательно, не приведет к улучшению аэродинамических качеств патрубка и турбины в целом.

Цель изобретения - повышение на30дежности и экономичности турбины путем обеспечения постоянно равномер ного отвода пара из турбины для различных нужд независимо от режимов работы потребителей отводимого пара. Указанная цель достигается тем, (ЧТО выхлопной патрубок, содержащий раздающую камеру с трубопроводами отвода пара различным потребителям снабжен по меньшей мере одним обводным трубопроводом., соединяющим между собой по крайней мере два упомянутых отвода. На чертеже представлен патрубок, поперечное сечение. Патрубок содержит корпус ,1, по Периметру которого расположены трубопроводы 2 отвода пара к одному потребителю, трубопроводы (патрубки) 3 отвода пара к другому потребителю и раздающую камеру; 4. Трубопроводы 2 И 3 соединены между собой обьодными трубопроводами 5. Устройство работает следующим образом. При работе турбины на конденсационных режимах пар из верхней половины патрубка поступает в трубопроводы 2 отвода и направляется в цилиндр низкого давления (ЦНД )(не показан), а из нижней половины, чере трубопроводы отвода 3 и обводные трубопроводы 5 - в те же трубопроводы 2 отвода пара в ЦНД. .При работе на ре жимах с максимальными отборами пара в подогреватель (не показан) схема давле ния пара аналогична вышеописанной только в направлении движения потока к подогревателю. Независимо от режимов работы турбины в патрубке осуществляется двусторонний отвод, пара. Таким образом, за счет двустороннего отвода пара из корпуса патрубка течение в разделяющей камере 4 па трубка становится упорядоченным, .без перегрузок отдельных сечений, вызывае мых трехмерным вихревым движением потока и дополнительным сопротивлением от силовой фермы. Такое течение приводит к равномерному потоку пара по окружности рабочего колес послед ней ступени и входного сечения патрубка, что улучшает условия работы лопаточного аппарата, примыкающего к выхлопному патрубку, и самого патрубка, повышает экономичность и надежность турбины в целом. Предлагаемое устройство может быть использовано в цилиндрах турбины, имеющих камеры отбора, раздающие поток пар разным потребителям. Равномерность отвода пара из выхлопного патрубка обеспечивает снижение гидравлического сопротивления патрубка за счет полного использования расчетного объема и проходных сечений в камере патрубка живым сечением потока; снижение гидравлического сопротивления при наличии силовой фермы патрубка, так как часть потока минует ферму за счет обвода внутренних проходных сечений патрубка, загроможденных стяжками фермы; улучшение аэродинамических характеристик диффузорного элемента выхлопного патрубка за счет подвода к нему равномерного потока; повышение . надежности работы рабочих лопаток ступени, примыкающей к отбору, за счет исключения постоянной возбуждающей силы, возникающей из-за неравномерности потока по окружности колеса. Одновременно с улучшением экономических показателей патрубок позволяет упростить конструкцию выхлопного патрубка; улучшить его технологичность И снизить трудоемкость изготовления; создать возможность Унификации выхлопных патрубков турбин разных мощностей за счет варьирования проходных сечений обводных трубопроводов. Формула изобретения Выхлопной патрубок паровой турбины, содержащий раздающую камеру с трубопроводами отвода пара различным потребителям, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, он снабжен по меньшей мере одним обводным трубопроводом, соединяющим между собою по крайней мере два упомянутых отвода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Бененсон Е,И,, Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. М,, Энергия, 1976, с, 14, 37, рис, 13, 18, 2,Косяк Ю,Ф, Паротурбинные установки атомных электростанций. М., энергия, 1978, с, 104-107.

/