Совмещенный двухкорпусный цилиндр высокого и среднего давления паровой турбины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1831578 А О 25/26 ОБР К ПАТЕНТ В ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(72) Жан Пьер Грос и Патрик Лаффонт (Рй)(56) Авторское свидетельство СССРМ 1138526, кл. Е 01 0 25/26, 1983.(54) СОВМЕЩЕННЫЙ ДВУХКОРПУСНЫЙЦИЛИНДР ВЫСОКОГО И СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ(57) Использование: в турбиностроении,преимущественно для паровых турбин с совмещенным двухкорпусным цилиндром высокого и среднего давления, имеющим Изобретение относится к турбиностроению паровых турбин.Известен совмещенный двухкорпусный цилиндр высокого и среднего давления с паровпусками в центральной части, разделенными промежуточными уплотнениями, размещенными в едином внутреннем корпусе, Внутренний корпус размещен в наружном корпусе с образованием в осевом направлении межкорпусного пространства, Уплотнение позволяет сократить утечки пара из потока высокого давления в поток среднего давления, Часть утечек пара проходит в интервале между двумя устройствами уплотнения и удаляется в межкорпусное пространство, Таким образом, это пространство продувается паром с высокой центральные паровпуски в части высокого и среднего давления, Сущность изобретения; цилиндр имеет наружный и внутренний корпуса 6 и 5 соответственно, установленные с образованием межкорпусного пространства 16. Корпус 5 выполнен с впускным отверстием 19 для пара, отбираемого иэ последних ступеней части высокого давления турбины на кондиционирование межкорпусного пространства 16. Корпус 6 выполнен с отводным отверстием 20, подсоединенным посредством трубопровода 21 отвода пара с регулирующим органом 22 к патрубку 12, для обеспечения циркуляции пара из межкорпусного пространства через устройство 13 перегрева пара перед подачей последнего на вход.13 части среднего давления. 5 з,п.ф-лы, 5 ил,температурой, причем удаление происходитСО через средства тепловой защиты. Благодаря этой циркуляции пара осуществляется кондиционирование внутреннего и.наружного (Я корпусов, что позволяет снизить температу- с ру наружного корпуса и уменьшить его раз- О мерц.Однако производимое таким образом кондиционирование является несовершенным поскольку пар в .межкорпусном пространстве имеет высокую температуру, что оказывает влияние на повышение температуры наружного корпуса и болтовых соединений корпусов,Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков путем организации предварительного отбора парас более низкой температурой для кондиционирования внутреннего и наружного корпусов, а также иэ болтовых соединений эасчет соответствующего конструктивного выполнения совмещенного двухкорпусногоцилиндра,Паровая продувка в межкорпусном пространстве охватывает все пространство отсредств осевой установки корпусов до средства тепловой защиты,Средства удаления пара снабженысредствами.,регулирования расхода пара,что позволяет регулировать кондиционирование на заданном уровне,Средства удаления пара соединены свходом устройства перегрева пара, питающего поток среднего давления,Согласно изобретению по меньшей мере часть поверхности внутреннего корпусав зоне входа пара в части высокого и среднего давления выполнена с покрытием изматериала с низкой тепловой проводимостью.Таким образом, уменьшают тепловыенапряжения, возникающие на внутреннемкорпусе в зоне самой горячей части потоковвысокого и среднего давления,На фиг.1 представлен осевой полуразреэ совмещенного двухкорпусного цилиндра; на фиг.2 - предпочтительный вариантвыполнения изобретения; на фиг,З - частичный разрез по плоскости А-А корпуса нафиг.2; на фиг.4 - частичный разрез по плоскости Б-Б корпуса на фиг 2; на фиг,5 - видв перспективе детали корпуса, показанногона фиг,4.Совмещенный двухкорпусный цилиндрпаровой турбины, показанный на фиг.1, содержит ротор 1, содержащий часть 2 высокого и часть 3 среднего давления,разделенные частью 4, имеющей уплотнение. Внутренний корпус 5 вместе с частью 2ротора формирует поток пара высокого давления и вместе с частью 3 - поток парасреднего давления. Внутренний корпус 5размещен в осевом направлении внутри наружного корпуса 6 и соединен с последнимпосредством герметичных средств 7 осевойустановки корпусов. Горячие части внутреннего корпуса 5 термически защищены герметичным тепловым экраном 8,Цилиндр имеет вход 9 потока пара высокого давления со средствами 10 впускапара, выход 11 потока пара высокого давле. ния с отводящим патрубком 12, соединенным через устройство 13 перегрева пара сосредствами 14 впуска потока пара среднегодавления на вход 15 части среднего давления, Наружный корпус 6 и внутренний корпус 5 образуют вместе со средствами 7 осевой установки корпусов и тепловым экраном 8 межкорпусное пространство 16,Средства 7 и тепловой экран 8 удалены отвходов 9 и 15 потоков пара высокого и сред 5 него давления. Таким образом, межкорпусное пространство 16 охватывает все горячиечасти ступеней паровой турбины, омываемые потоками пара высокого и среднегодавления,Над частью 4 ротора размещены уплотнительные прокладки 17 и 18, выполненныев виде одной детали, для отделения входа 9потока пара высокого давления от входа 15потока пара среднего давления. Во внутрен 15 нем корпусе 5 вблизи теплового экрана 8выполнено впускное отверстие 19 для подачи пара в межкорпусное пространство 16.Через это отверстие подается пар, отобранный на выходе одной из последних ступеней2 О части высокого давления турбины. В наружном корпусе 6 выполнено отводное отверстие 20, соединенное с патрубком 12трубопроводом 21 отвода пара, снабженным органом 22 регулирования расхода;Этот орган может быть выполнен, например, в виде клапана, Таким образом, пар,выходящий из межкорпусного пространства 16, подвергается рециркуляции через устройство 1 З перегрева пара,Зо Выбрав определенную ступень, иэ которой отбирается пар, можно обеспечить соответствующую температуру пара,продувающего межкорпусное пространство16. Благодаря органу 22 регулирования расЗ 5 хода пара можно регулировать распределение температур вдоль оси турбины.Возможно выполнение нескольких отверстий 20 для отвода пара, симметрично расположенных вокруг оси корпуса; при этом40 каждое иэ них соединяется с патрубком 12трубопроводом 21, снабженным органом 22регулирования, причем посредством управления органами регулирования можно воздействовать на охлаждение межкорпусного45 пространства 16 по азимуту. Таким образом, пар, продувающий межкорпусное пространство, оптимально кондиционируетвнутренний и наружный корпусы 5 и 6, чтопозволяет иметь небольшой тепловой гра 5 О диент, а также низкие температуры болтовых соединений, что, в свою очередь,позволяет снизить размеры болтов и наружного корпуса. Выполнение теплового. экрана 8 герметичным позволяет защищать55 горячие части устройства от любого случайного проникновения холодного пара, поступающего с выхода потока высокогодавления, Часть внутреннего корпуса 5вблизи входа 9 потока пара высокого давления выполнена.с покрытием 23 из материа 1831578ла с низкой тепловой проводимостью, Аналогично выполнена часть внутреннего корпуса 5 вблизи входа 15 потока. пара среднего давления,На фиг,2, 3 внутренний корпус 5 вблизи теплового экрана 8 имеет приливы 24, выполненные с каналами 25, 26, 27, 28, обеспечивающими подачу пара в межкорпусное пространство. Возможно выполнение корпуса 5 с несколькими аналогичными приливами, симметрично расположенными по отношению к оси корпуса турбины.На фиг,2, 4, 5 показано выполнение средства 7 осевой установки корпусов, содержащего часть 29, жестко связанную с внутренним корпусом 5 и контактирующую с частью 30, жестко связанной с наружным корпусом 6, который вблизи места контакта выполнен с дополнительными отверстиями 33 и полостью 34 для отвода пара к регулирующему органу 22, при этом в отверстии 35 отвода пара размещен входной участок 36 трубопровода 21 отвода пара.Турбина с заявленным цилиндром работает следующим образом.Пар поступает в центральную часть двухкорпусного цилиндра на вход 9 части высокого давления, частично срабатывается в последней и через устройство 13 перегрева поступает на вход 15 части среднего давления, Между двумя этими частями установлены уплотнительные прокладки 17, 18, позволяющие сократить утечки пара иэ потока высокого давления в поток среднего давления, В зоне последних ступеней части высокого давления осуществляется отбор пара в межкорпусное пространство 16, Отбор пара осуществляется через впускное отверстие 19, выполненное во внутреннем корпусе 5 вблизи теплового экрана 8. Отбор пара может осуществляться посредством системы каналов 25 - 28, представленной на фиг,2, 3, При этом выполнение тепловой защиты в виде герметичного экрана 8 не дает возможности проникновения холодного пара с выхода 11 потока высокого давления к горячим частям устройства. Наружный корпус 6 выполнен с отводным отверстием 20 в зоне выхода пара из межкорпусного пространства 16, причем отверстие 20 выполнено вблизи средства 7 осевой установки корпусов. Через указанное отверстие 20 пар отводится из межкорпусного пространства 16 по трубопроводу 21 с органом 22 регулирования расхода пара к выходному патрубку 12 части высокого давления, что позволяет осуществлять подачу пара иэ межкорпусного пространства в устройство 13 перегрева пара. Отвод,. пара из межкорпусного пространства может осуществлять дый орган 22 регулирования можно оказывать влияние на охлаждение в межкорпусном пространстве по азимуту.15 Осуществление подвода пара в межкорпусное пространство и отвода его из по 20 25 30 которым и наружным корпусом расположено межкорпусное пространство, при этом 35 40 45 50 5 10 ся посредством системы отверстий и каналов, изображенных на фиг,2. 4, 5, При этом в отводящем отверстии 35 размещен погружной участок 36 трубопровода 21 отвода пара.Организация подвода пара в межкорпусное пространство и отвода его из последнего может осуществляться путем симметричного расположения относительно оси корпусов турбины вышеописанных средств, причем путем воздействия на кажследнего вышеописанным образом позволяет улучшить условия прогрева и охлаждения корпусов совмещенного цилиндра высокого и среднего давления паровой турбины с паровпусками проточных частей в его центральной части. Формула изобретения 1, Совмещенный двухкорпусный цилиндр высокого и среднего давления паровой турбины с паровпусками проточных частей в центральной части, разделенными промежуточным уплотнением, установленным в едином внутреннем корпусе. между внутренний корпус установлен в осевом направлении в наружном корпусе и соединен с ним средствами осевой установки, жестко связанными с наружным и внутренним корпусами и опорными элементами, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения условий прогрева и охлаждения, он снабжен герметичным средством тепловой защиты,установленным между корпусами в зоне выходного патрубка высокого давления и в зоне которого выполнен канал отбора пара,сообщающий промежуточную часть с межкорпусным пространством, а в зоне средств осевой установки в наружном корпусе выполнено отверстие отводпара, к которому подключен трубопровод отвода пара с установленным на нем регулирующим органом, при этом средства осевой установки расположены в зоне выходного патрубка среднего давления,2. Цилиндр поп,1, отли ча ющийс я тем, что трубопровод отвода пара подключен к выходному патрубку высокого давления.3, Цилиндр по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в наружном корпусе выполнены симметрично расположенные в плоскости поперечного сечения цилиндра дополнительные отверстия отвода, сооб 1831578щенные с регулирующим органом, позволяющим регулировать по азимуту охлаждение межкорпусного пространства,: 4. Цилиндр поп,1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность внутреннего корпуса в зоне паровпусков снабжена термозащитным покрытием с низкой теплопроводностью.5, Цилиндр по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внутренний корпус снабжен приливами, выполненными со стороны наружной поверхности, в зоне герметичного средства тепловой защиты, и дополнительными каналами отбора пара, выполненными в приливах и расположенными симметрично оси цилиндра.5 6. Цилиндр по пп. 1-3, о т л и ч а ющ.и й с я тем, что в средствах осевой установки внутреннего и наружного корпусов выполнены сообщенные между собой соответственно канавки и полость, послед няя из которых сообщена с отверстием отвода., в котором расположен входной участок трубопровода отвода пара.183157 В Составитель Н, Банниедактор Л. Павлова Техред М,Моргентал М, Керецма ор каз 2545 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101