Ротор турбины

Изобретение касается конструкци техноло,гии изготовления роторов паровых тур нн тен.ловых и атомных электростанций,. Известна конструкция ротора турбины с замкнутой внутренней полостью. При пусках в таком5роторе возникают высокие температурные напряжения для снижения которых регулируют температуру пара, поступающего в цилийдр турбины, или увеличивают длительность пусков И)Применение такого ротора сопряжено с необходимостью усложнения технологии пусков, аа в ряде случаев - с вынужденным ограниче.нием маневренных характеристик турбины,Наиболее близким решением из известныхявляется конструкция ротора турбины с замкнутой внутренней полостью, заполненной термостойким теплоносителем 21, Теплоноситель имеетвысокую тецлопроводность, что способствуетдополнительному переносу теплаот более нагретых к менее нагретым частям ротора и снижению в нем, разностей,температур и температурных напряжений. При этом используетсятакже эффект "тевловой трубы", для чего точка кипения теплоносителя находится в пределах1 температур металла конструктивных элементовротора, ограничивающих полость,Недостатком такой конструкции ротора является опасность ухудшения вибрационного состояния ротора изза йеравномерного распределе.ния плотности по объему из-за наличия двух.фазной среды во внутренней полости, что снижа.ет надежность турбины, Кроме того, интенсификация переноса тепла от периферии ротора кего центральной частй не может снизить уровеньтемпературных напряжений при температурномударе, связанном с подачей пара и цилиндр турбины, в случае высоких коэффициентов тетшоотдачи от пара к ми, например, при работе на влажном паре. Это накладывает ограничения на маневренность турбины.Целью изобретения является повышение надежности и маневренности турбины.Для достижения этой цели замкнутая внутренняя полость ротора заполнена жидкостью,преимущественно полиметилфенилсилоксано.вым соединением, агрегатное состояние которой:в рабочем диапазоне температур ротора не изменяется, а уде ная теплоемкость уменьшается691579 быть заглушены. В качестве теплоносителя может быть использовано кремнийорганическоесоединение из числа полиметилфенилсилоксановых жидкостей, например ПФМС - 6. Эти жиц.кости имеют более высокую термоокислительную стабильность по сравнению с другимикремнийорганическими соединениями и допуска.ют длительную работу при температурах доо250 С, что соответствует рабочему уровню температур паровпускной части цилиндров паровыхтурбин атомных электростанций, где применяются сварные роторы, Плотность жидкостейПФМС составляет примерно 1050 кг/м, массовая теплоемкость может достигать значений 52,9 кДж (кг. К), т, е. объемная теплоемкостьможет составлять 0,7 объемной теплоемкостиметалла 4370 кДж (м.К), При снижении температуры от 300 цо 100 С удельная теплоемкость ПФМС - .6 снижается на 25.20Применение изобретения снижает температурные напряжения в роторе при последующемпуске, и, тем самым, повышает надежность иманевренность турбины. 3при снижении температуры и удовлетворяетсоотношениюГ р0,1 СМр/Чпгде Ст, СР- - удельные теплоемкос 1 и соответ.,ственно теплоносителя и материала ротора;р. - плотность теплоносителя;Мр - масса ротора беэ теплоносителя;Чп - объем полости ротора,При заполнении внутренней полости роторатеплоносителем с достаточной высокой, объемной теплоемкостью (произведением массовойтеплоемкости на плотность) общая теплоемкость ротора повышается, тем самым снижает.ся темп остывания, температура металла ротора при неизменной длительности простоя турбины. сохраняется на более высоком уровне и,следовательно, при прочих равных условиях(той же температуре пара, подаваемого в ци.линдр) уровень пусковых температурных напряжений будет ниже; уменьшается частота про.ведения пусков из холодного состояния. Теплоноситель удовлетворяет требованию термостой.кости и неизменности агрегатного состояния врабочем диапазоне температур ротора от нор.25мальной до максимальной. Это обеспечивает однородность заполнения внутренней полости ипредотвращает опасность ухудшения вибрационного состояния ротора из-за расслоения теплоносителя по фазам при пусках и стационарных ре.Зожимах работы турбины. При заданном соотношении объемных теплоемкостей теплоносителя.и металла ротора постоянная времени остыванияувеличивается более, чем на 10%. При меньшейвеличине соотношения заполнение полости теп 35поносителем с целью снижения темпа остыванияонеэффективно. Уменьшение удельной теплоем.кости теплоносителя при снижении температурыдополнительно снижает скорость остывания,Сущность изобретения поясняется чертежом,на котором представлена конструкция двухпо.точного сварнсго ротора цилиндра низкого давления паровой турбины,Ротор 1 содержит замкнутые внутренние полости 2, 3 и 4. Полость 2, расположенная взоне наиболее высоких температур, эаполняет 45ся при изготовлении или во время капитального ремонта термостойким теплоносителем 5через специальные отверстия 6, При этом отверстия 7 служат для выхода воздуха После за 50полнения полости 2 отверстия 6 и 7 должы Формула изобретения Ротор турбины с замкнутой внутренней полостью, заполненной термостойким теплоносителем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и маневренности турбины,полость ротора заполнена жидкостью, преимущественно полиметилфенилсилоксановым соеди.нением, агрегатное состояние которой в рабочемдиапазоне температур ротора не изменяется, аудельная теплоемкость уменьшается при снижении температуры и удовлетворяет соотношениюС-р ) 0,1 СМ /Чгде С С 1, - удельные теплоемкости соответственно теплоносителя и материала ротора;р. - плотность теплоносителя;Мр - масса ротора без теплоносителя;Чп - объем полости ротора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Лейэерович А, Ш, "Оценка пусковых температурных напряжений в роторе ЦНД турбиныдля АЭС", Теплоэнергетика, Н 8, 1974.2. Патент франции Иф 2090422, кл, Р 01 О 5/00,1972 (прототип),691579 Составитель Т. ФилимоноваТехред Н,Ковалева орректор М Селехман Редактор О. Волков Подписно иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 6169/25 Тираж 607 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5