Цилиндр низкого давления теплофикационной паровой турбины

Цилиндр низкого давления теплофикационной паровой турбины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЦИЛИНДР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащий охлаждающее устройство с паровой и водяной камерами, регулирующий орган на входе в виде поворотного кольца с пароподводящими каналами и диафрагмы с внутренним и наружным ободами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и снижения эрозионного износа рабочих лопаток , паровая и водяная камеры выполнены во внутреннем ободе диафрагмы, в последнем со стороны корневой зоны рабочих лопаток дополнительно установлены газоструйные акустические излучатели Гартмана и выполнена камера, сообщенная щелевыми каналами и соплами излучателей с водяной и паровой камерами соответственно, а в поворотном кольце выполнены дополнительные паропроводящие каналы. 2.Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что излучатели сообщены общей разонансной камерой. i 3.Цилиндр по пп. 1 и 2, отличающийся (Л тем, что в сопле излучателя размещен стержень , закрепленный в резонаторе излучателя о со ts:) 00 СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3549853/24-06 (22) 07.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. № 18 (72) П. В. Храбров, В. А. Хаимов, М. В. Бакурадзе, В. Н. Осипенко, В. И. Водичев и К. Я. Марков (53) 621. 165 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 470644, кл. F Ol D 25/08, 1973.

2. Водичев В. И. и др. Опыт работы и некоторые особенности турбины Т-250/300-240. «Теплоэнергетика», 1978, № 6, с. 14 — 20. (54) (57) 1. ЦИЛИНДР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ПАРОВОЙ

ТУРБИНЫ, содержащий охлаждающее устройство с паровой и водяной камерами, регулирующий орган на входе в виде поворотного кольца с пароподводящими каналами

ÄÄSUÄÄ 1092288 А

3(д) F О! D 25/08; F 01 D 25/24 и диафрагмы с внутренним и наружным ободами, от.гичающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и снижения эрозионного износа рабочих лопаток, паровая и водяная камеры выполнены во внутреннем ободе диафрагмы, в последнем со стороны корневой зоны рабочих лопаток дополнительно установлены газоструйные акустические излучатели Гартмана и выполнена камера, сообщенная щелевыми каналами и соплами излучателей с водяной и паровой камерами соответственно, а в поворотном кольце выполнены дополнительные паропроводящие каналы.

2. Цилиндр по п. 1, отягичающийся тем, что излучатели сообщены обшей разонансной камерой.

3. Цилиндр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в сопле излучателя размещен стержень, закрепленный в резонаторе излучателя!

092288

В третьем варианте (фиг. 5) паровая камера 8 сообщается плоским радиальным каналом 20 с кольцевой резонансной полостью 21, секционированной поперечными перегородками (не показаны). Водяная камера 15 соединена щелевым каналом 16 с рефлекторным конусом 22. Коническая поверхность 17 и рефлекторный конус 22 образуют кольцевой канал 23, сопряженный с корневой областью рабочих лопаток 8.

Аналогичным образом может быть выполнен однопоточный ЦНД, имеющий регулирующий орган на входе.

Цилиндр низкого давления работает следующим образом.

При малорасходных или теплофикационных режимах, когда диафрагма полностью закрыта, включается система охлаждения

ЦНД. От внешнего источника, например от одного из отборов турбины (не показаны), vap по линии 12 подвода поступает в vapoвую камеру 10 и далее, через каналы 9— в кольцевую паровую камеру 8. При сверхкритических перепадах давления на соплах

13 в струях за ними устанавливается сверхзвуковое истечение, которое, будучи заторможенным резонатором 14, входит в режим автоколебаний и приобретает ячеистую структуру.

В кольцевом пространстве, ограниченном корпусом кольцевого резонатора 14 и конической поверхностью (рефлектором) 17, возникает область мощных ультразвуковых колебаний. Одновременно с подачей пара в паровую камеру !О включается подача конденсата в кольцевую водяную камеру 15. Жидкость, истекая из водяной камеры 15 по щелевому каналу 16, образует на срезе сопел 13 тонкую жидкостную пленку. Последняя оказывается в поле действия ультразвуковых колебаний, дробится ими на капли и перемещается паровым потоком в корневую область рабочих лопаток 18.

Пар из входа в ЦНД проходит по дополнительным пароподводящим каналам 7 и формируется направляющими лопатками 5 в кольцевой поток, согласованный по направлению с вращением рабочих лопаток 18.

Этот кольцевой поток выполняет две функции: во-первых, он ограничивает радиальное перемещение пароводяной струи, движущейся от газоструйного акустического излучателя Гартмана, а во-вторых, направляет ее

30 в межлопаточпьц каналы рабочих лопаток !8. Образовавшаяся в результате слияния 1вуx потоков пароводяная смесь реализует теплосъем в первой и последующих ступенях ЦНД.

1lpii увеличенных расходах конденсата эффекгивность ультразвукового дробления конструкцией ЦНД по первому варианту (фиг. 3) может оказаться недостаточной для обеспечения мелкодисперсной капельной структуры. В этом случае целесообразна конструкция ЦНД по второму варианту (фиг. 4). Этот ЦНД работает аналогично предыдущему, но наличие твердой границы (т. е. центрального стержня 19) приводит к изменению структуры косых скачков уплотнения и разрежения, благодаря чему почти при неизменных расходе пара и акустической мощности излучателя Гартмана повышается частота генерации, что, в свою очередь, влечет уменьшение размеров ооразующихся из пленки жидкости капель.

В конструкции ЦНД по третьему варианту (фиг. 5) на истекающую нз плоского радиального канала 20 сверхзвуковую струю воздействует кольцевая резонансная voлость 21, в результате чего возникает система скачков уплотнений, создаюгцая сильные ультразвуковые колебания скорости и давления пара. Жидкость, истекающая из водяной камеры 15 по шелевому каналу 16, образуеT на рефлекторном конусе 22 тонкую пленку, которая подвергается интенсивному воздействию пульсирующего парового потока и у выходных кромок рефлекторного конуса 22 дробится на капли. Образованный таким образом пароводяной поток формируется конической поверхностью 17 и рефлекторным конусом 22 в кольцевую струю и направляется в корневую область рабочих лопаток 18.

Таким образом, использование данной конструкции ЦНД повышает надежность турбины при работе на теплофикационныx режимах, а также режимах холостого хода и пуска за счет устранения эрозионной опасности рабочим лопаткам со стороны охлаждающего пароводяного потока и более эффективного охлаждения проточной части турбины, поскольку охлаждающий поток однороден vo структуре и Hp содержит капель опасных для рабочих лопаток размеров.

1092288

Б

У

Фиг.z

1092288

21

Составитель В. Гуторов

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 3224/22 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4