Проточная часть паровой турбины

О П И С А Н И Е964197ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Опубликовайо 07.10.82, Бюллетень37Дата опубликования описания 09.10.82 по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ленинградски ческий рдена Ленина полит,И.И. Калинина) Заявитель 54) ПРОТОЧНАЯ ЧАСТЬ ПАРОВОЙ ТУРБИНО относится к турбосте конкретно к конструк урбин, и может быть ри создании многопоточ высокого, среднего и ия, проточная часть ко входную двухстороннюю ую ступень (ДРОС) и ступеней (ОС). Изобретени роению, а бол циям паровых использовано ных цилиндров низкого давле торых содержи радиально-осе группы осевых теи ь паровой ируемых отвходе . радиловым ап- двухсторонс рабочей гу есо ти хся кан евостор ов и по лотнени стигается тем,адиально-осевоогопоточным с Недостаток указанной проточной час ти - наличие возмущений в пространственной структуре потока, вызываемых Указанная цель то рабочее колес тупени выполнено Известна проточная турбины с камерами не боров пара, содержаща ально-осевую ступень паратом и рабочим кол него меандрообразного решеткой из чередующи них и правосторонних дующие осевые ступени ями 1 влиянием отборов рабочего тела между. ступенями.Проточные части турбин снабжаютсянерегулируемыми отборами рабочегола, например, в систему регенерациили для других целей. Отбор обычноосуществляют в несимметричной камере,в которой иногда применяются безло"паточные диффузоры для выравнивания 1 ополей скоростей, Эти возмущения глубоко проникают в проточную часть ОС,делают структуру потока неравномернойи несимметричной, приводят к понижению экономических показателей и на дежности элементов лопаточного аппарата ОСЦель изобретения - повышение эко"номичности и надежности элементов проточной части, а также повышение про 2 о пускной способности.964197 3меньшей мере одноярусными осевыми ступенями, причем каналы нижнего потока сопряжены с осевыми ступенями, а каналы верхнего потока по меньшей мере с одной стороны сопряжены с камерой отбора пара.Между рабочим колесом радиально- осевой ступени и сопловым аппаратом осевой ступени выполнено уплотнение, разделяющее верхний и нижний потоки, 1 ООсевые ступени выполнены двухьярусными с последней ступенью типа Баумана и с обводом последней ступени.На Фиг. 1 представлена проточная 15 часть двухпоточного цилиндра турбины с нерегулируемыми отборами пара после рабочего колеса ДРОС продольный разрез; на фиг, 2 - условная развертка периферии входного участка одно рядной радиальной решетки рабочего колеса; на Фиг. 3 - проточная част,ь трехпотоцного цилиндра с нерегулируемым отбором пара в одном потоке, продольный разрез; на фиг, 4 - условная 25 развертка периферии входного участка однорядной радиальной решетки рабочего колеса с отбором пара в одном потоке; на фиг. 5 - узел выходного сечения рабочего колеса .и входного 50 участка проточной части осевых ступеней; на Фиг, 6 - узел разделения потока, выходящего из канала верхнего яруса и следующего в отбор; на фиг. 7 - вариант проточной части с последней ступенью типа Баумана; на фиг. 8 - то же, последней ступени с обводом.В корпусе 1 установлено подводящее устройство 2 с сопловым аппара том (СА) 3 ДРОС, четырехпотоцное рабочее колесо (РК) 4 меандрообразного типа, Внешние меридиональные обводы меандрообразного РК 4 формируются покрышками 5 и 6, РК 4 ДРОС закрепле но на роторе 7. В корпусе 1 установлены обоймы 8 и 9, содержащие диафраг. мы 10-12 осевых ступеней (ОС), Рабочие лопатки 13-15 ОС крепятся на роторе 7.50 Двустороннее РК 4 меандрообразного типа (Фиг. 2) содержит в каждом корыте меандра 16 по два изолированных односторонних рабочих канала А, В и С, 0 различной радиальной протяжен ности, развивающихся с однорядной радиальной решетки на периферии РК 4 в двухъярусные осевые выходы с левой 4и правой стороны. Каналы А и С верхнихярусов РК 4 выходят в камеры Е и Гнерегулируемых отборов.Каналы В и О нижнего яруса РК 4,изолированные от каналов А и С верхнего яруса (т.е. имеющие закрытыйвнешний меридиональный обвод), сопрягаются с проточной частью ОС левогои правого потока,Трехпотоцное РК 4 (фиг. 3) содержитв корыте меандра левого направлениядва изолированных канала А и В различной радиальной протяженности. Ие андры правого направления образуютоднопотоцный канал С, Канал А верхнего яруса выходит в камеру отбора Е,а канал В нижнего яруса - в проточную часть ОС левого потока, Правосторонний канал С выходит в проточнуюцасть правого потока. Корытами меандров 17 и 18 образуются каналы С правого и А и В левого направления(фиг, 4). В корыте меандра 18 устроены два канала А и В, а в корытах 17только один каналРабочая решетка РК 4 (Фиг. 3) устроена таким образом, цто каналы А и Виз однорядной решетки в периферийном сечении развиваются как изолированные, в двухъярусные осевые решетки РК, прицем каналы А образуют каналы верхнего, а В.- нижнего ярусов. Канал В нижнего яруса РК 4 (фиг5) снабжен бандажной полкой 20, изолирующей межлопатоцные каналы В нижнего яруса от каналов А верхнего яруса. Проточная часть устроена с осевым зазором 5 между выходной кромкой 19 РК 4 и обоймой 8. Обойма 8 снабжена уплотняющим козырьком 21 (фиг. 6),На фиг. 7 и 8 показаны варианты комбинированных проточных частей турбин. За РК 4 ДРОС (Фиг. 7 и 8) в.проточных частях справа и слева следуют группы двухъярусных ОС 22 и 23, Канал А верхнего яруса РК 4 сопрягается с верхним ярусом ОС 22 и 23 левого потока. Канал В нижнего яруса РК 4 соответственно сопрягается с нижним ярусом ОС 22 также левого потока. Далее в левом потоке в нижнем ярусе следует ступень 24, поток нижнего яруса Н которой следует в конденсатор (не показан), а поток верхнего яруса ступени 23 направляется по обводу 25 в одноярусную ступень 26. Заступенью 26 поток 6 следует в конденсатор,Правый поток ( Фиг. 7 ) Формируется следующим образом.Из камеры с верхнего яруса РК 4рабочее тело следует в верхний ярусОС 22 и в верхний ярус ОС 23 типаБаумана, а выходит в поток 3 . Рабочеетело из яруса 1) РК 4 направляетсяв нижний ярус ОС 22 и нижний ярус10ОС 23 типа Баумана, затем в однорядную ОС 24 и далее в поток Н (например, в конденсатор ).Проточная часть (Фиг. 8 ) содержитподводящее устройство 2, установленное в корпусе 1, СА 3 и РК 4 ДРОС.За РК 4 ДРОС в проточных частях справа и слева следуют двухъярусные ОС 22и одноярусные ОС 25. Каналы А и Сверхних ярусов РК 4 сопрягаются с верх оними ярусами ОС 32, Поток следуетпо обводам 25 в ОС 26 и далее в поток Ь (в конденсатор), Каналы В и 0нижних ярусов сопрягаются с нижнимиярусами ОС 22, после которых поток Н 25направляется сразу в конденсатор.Рабочий процесс в описываемыхпроточных частях турбин протекаетследующим образом. Рабочее тело изподводящего устройства 2 проходит зрСА 3 и попадает в рабочую решетку РК 4, Потоки рабочего тела из каналов А и С верхнего яруса направляются в камеры отбора Е и г. Потокирабочего тела из каналов В и Энижнегоз 5яруса РК 4 следуют в поточную частьОС. Потоки рабочего тела, следующиев отборы Е и Р, имеющие в общем случае несимметричный обвод, не оказывают влияния на структуру потоков в за Озоре й Фиг. 5 между нижними яру-.сами В и Э РК 4 и диаФрагмами 10,В том случае, когда каналы А иверхних ярусов РК 4 срабатывают меньший перепад энтальпий, чем каналы Вий нижнего яруса, во избежание подсоса рабочего тела из камеры отборав осевой зазор а Фиг. 5 и соответственйо искажения пространственной структуры потока, на обойме 8 уплотнаяющий козырек 21 с уплотнением над бандажной полкой 20 канала нижнего яруса РК 4 (Фиг, 6 ) препятствует перетечкам пара и искажению потока, что обес"печивает более высокие экономическиепоказатели группы ОС и точное поддержание. величины расхода в отбор.В случае, когда расход потока вотбор (например, е систему регенерации) относительно мал, то целесообраэно применить трехпоточное РК (Фиг,3), в котором поток из канала А верхнегояруса направляется в отбор Е, а потокиэ канала В нижнего яруса - в проточ" ную часть ОС, С правой стороны РК 4 имеет одноярусный канал С, сопряженный с проточной частью ОС без отбораза РК 4, Это позволяет при относительно малой величине расхода потока в отбор выполнить каналы РК 4 с большей высотой и, следовательно, снизить потери.Каналы А и С верхнего и каналы В и 0 нижнего ярусов РК 4 (Фиг. 7 и 8) срабатывают примерно одинаковый перепад энтальпий. Применение такой схемы экономически оправдано и позволяет создать проточную часть цилиндра низкого давления ( ЦНД ) повышенной пропускной способности и экономичности,В случае, если каналы А и С верхнего яруса и В и 11 нижнего РК 4 срабатывают разные перепады энтаЛьпийв силу их конструктивных особенностей, тогда поток верхнего яруса групп ОС должен содержать большее количество ступеней, цтобы срабатывать располагаемый перепад на ЦНД. Это достигается устройством обвода 26 и дополнительной последней ступени 25 ( одноярусной ). Поток нижнего ярусаОС со" держит меньшее количество ступеней, Организация такой проточной части позволяет существенно обеспечить равномерную структуру потока в отсеке ОС и повысить экономичность лопаточного аппарата ОС и цилиндра в целом.Формула изобретения1. Проточная часть паровой турбины с камерами нерегулируемых отборов пара, содержащая на входе радиально- осевую ступень с сопловым аппаратом и рабочим колесом, осевую. ступень с сопловым аппаратом и рабочим колесом двухстороннего меандоообразного типа с рабочей решеткой из чередующихся левосторонних и правосторонних каналов и последующие осевые ступени с уплотнениями, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, рабочее колесо радиально-осевой ступени выполнено многопоточным с по меньшей мере одноярусными осевыми ступенями, причем каналы нижнего потока сопряже-.96 ч 197 фи ны с осевыми ступенями, а каналы верхнего потока по меньшей мере с одной стороны сопряжены с камерой, отбора пара.2. Проточная часть по и. 1, о т - 5 л и ч а ю ц а я с я тем, что между рабочим колесом радиально-осевой ступени и сопловым аппаратом осевой ступени выполнено уплотнение, разделяющие верхний и нижний потоки,1 О3. Проточная часть по пп, 1, 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения пропускной способности, осевые ступени выполнены двухьярусными с последней ступенью типа Баумана. Проточная часть по пп. 1, 2, о т л и ч а ю ц а я с я тем, что, с целью повышения пропускной способности, осевые ступени выполнены двухЪ- ярусными с обводом последней ступени. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кириллов И.И., Биржаков М.БСорокин Н,А Литинецкий В.В, Исследование конструкций двухпоточных радиально-осевых ступеней турбин. Энергетическое машиностроение. "НИИЭинформэнергомаш", 1979, 8 ф 6, с. 12,рис. 5