Устройство для контроля температурного состояния ротора турбины

1568731 Союз Советских Социалистических Республик(51) Л.Кл. Г 01 К 5 00Г 01 О 25100 осуаарствекныи комитет Совета Министров СССР, Л, Израилев и Е. Р, Плотки 1) Заявитель ордена Трудового Красного Знаменнаучно-исследовательский институтФ, Э. Дзержинского есоюзныи теплотех важды ческий м(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЕМПЕРАТУРНОГО СОСТОЯНИЯ РОТОР УРБИНЫ 5 на теплозой1 ом кожухе,пусе.зано предла, -) Опубл 1;ковано 15,08,7 Изобретение относится к паротурбинным установкам, в частности к устройствам для контроля температурного и напряженного состояний роторов турбины, и может быть использовано на тепловых электростанциях.Известны устройства для контроля температурного и напряженного состояний роторов турбин с двухстенной конструкцией корпуса, использующие ЭЦВМ, электроаналоговые моделпруюшие устройства и комбинации элек троаналоговых и физически.; моделирующих устройств Ц, Измеряя температуру пара во внутреннем корпусе турбины и преобразуя ее в электр 11 ческий сигнал, усиливаемый и преобразуемый далее по различным схемам, получают управляющий импульс, пспользуемый для,решения на ЭЦВЛ одномерного дифференциального уравнения теплопрозодности, представленного с рядом допущений в конечноразностной форме. В случае использования 20 аналоговых устройств импульс подается на электроаналоговое устройство или используется как управляющий сигнал для регулирования температуры среды, подаваемой на физическую модель. Недостатками этих устройств являются сложность и высокая стоимость их аппаратурного режима.Наиболее близким к изобретению по техьической сущности является устройство для контроля температурного состояния ротора турбины, пме 1 ошей двухстенный корпус, содержащее физическую модель ротора в зиде ъстановле:-ВОГО 3 наружном кОрпусе зОнда с термопарамп (2). Разность температур, измеряемая зондом. в первом приближении пропорциональна величине температурных напряжени 11 на поверхности ротора, а температурные напряжения, возникающие в,роторах прп пусках, лимитируют скорости пусков. Недостатком такого стройстВЗ яВляется низкая точность моделирования пз-за омыванпя зонда не той средой, которая воздействует ча ротор, а средоп, протекавшей в межкорпусном пространстве. Параметры этих двух сред пзменяютсч ВО ьр:-мени по различным законам.Целью изобретения является повышение точности контроля, Это достигается тем, что во внутреннем корпусе турбины выполнено отверстие, сооошенное с одной стооочы с паровым прсстраснством В зоче контролируемого участка ротора, а с другой с установленной межд Внут;егнпм и чаруяным ко)аннусами трубкой, срез .,Отооой обраптен и торцод" 1 ПОВЕРХНОСТИ ЗОНДЗ. Трубка может быть снабже изоляцией 11 помешена з зацепит закрепленном на вн,трепнем корНа чертеже схематично пока ггемое устройство, 568731Турбина содержит наружный корпус 1 и внутренний корпус 2, в котором расположен ротор 8. Критической зоной, определяющей долговечность ротора турбины, работающей в условиях малоцикловой термоусталости, является зона 4, в которой выполнены концентраторы напряжений (деформаций), например термокомпенсационные канавки а и придисковые галтели 5, На наружном корпусе 1 установлена одномерная физическая модель ротора - зонд б с термопарами 7 и 8. Зонд может иметь форму, например, конуса, основание которого обращено в сторону внутреннего корпуса 2. В корпусе 2 выполнено отверстие б, сообщенное с одной стороны с паровым пространством в зоне 4 контролируемого участка ротора 8, а с другой с установленной между корпусами 1 и 2 трубкой 9, срез 10 которой обращен к торцовой поверхности А зонда о. Трубка 9 снабжена тепловой ,изоляцией (на чертеже не показана) и помещена в зашитном кожухе 11, закрепленном на внутреннем корпусе 2. Кожух 11 предназначен для защиты трубки 9 от термодинамических воздействий потока, протекающего в межкорпусном пространстве.Среда, омывающая ротор д в зоне 4, пройдя через отверстие б и трубку 9, обтекает торцовую поверхность А зонда б. Термопара 7 измеряет температуру торцовой поверхности А, моделирующую температуру наружной поверхности ротора 8, а термопара 8 - среднеинтегральную температуру зонда б, моделирующую среднеинтегральную температуру в критическом сечении ротора,Предлагаемое устройство позволяет создать условия теплообмена между средой и зондом, аналогичные условиям теплообмена между той же средой и ротором в контроли руемой зоне (равенство критериев Био иФурье), что обеспечивает высокую точность контроля.Формула изобретения101. Устройство для контроля температурного состояния ротора турбины, имеющей двух- стенный корпус, содержащее физическую модель ротора в виде установленного в наружном корлусе зонда с термопарами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, во внутреннем корпусе выполнено отверстие, сообщенное с одной стороны с паровым пространством в зоне кон тролируемого участка ротора, а с другой сустановленной между внутренним и наружным корпусами трубкой, срез которой обращен к торцовой поверхности зонда.2. Устройство по п. 1, о тлич аю щ ее с я 25 тем, что трубка снабжена тепловой изоляцией и помещена в защитном кожухе, закрепленном на внутреннем корпусе.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:1. Патент США3446224, кл. 137-26,1963.2. Лейзеровпч А, Ш. Ограничения для пусковых режимов мощных паровых турбин. З 5 Теплоэнергетика10, 1971, с. 88.