Паротурбинная установка

Паротурбинная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 14. 05. 81 (21) 3288475/24-06 . с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15; 11 ° 82. Бюллетень.РЬ 42

Дата опубликования описания 15. 11. 82

F 01 D 1/02

ВоуАеротееный коиетет

СССР во Аелеи нзобретеннй . н открытий (53) УДК 621. 165 (088. 8) М. В. 6акурадзе, Ю. А. Порфирьев, В. И. Нишневич и Jl. Л. Вайнштейн (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПАРОТУР6ИННАЯ УСТАНОВКА

1 . Изобретение относится к паротурбиностроению, а конкретно к про. изводству крупных паровых турбоагрегатов с продольным расположением конденсатора.

Известна паротурбинная установка, которая содержит два или больше цилиндров низкого давления (ЦНД), расположенных последовательно, с общим конденсатором, при этом цилиндры имеют общий с конденсатором фикспункт и связаны между собой силовыми элементами обеспечивающими передачу усилий при тепловых расширениях Cl).

При наличии трех ЦНД установка общего фикспункта посредине части низкого давления приводит к значитель« ному относительному перемещению ротора. При установке же общего фикспункта ближе к фикспункту ротора, например между первым и вторым ЦНД, относительное перемещение ротора уменьшается, однако деформация стенки корпуса третьего ЦНД по отноше2 нию к конденсатору будет вдвое больше, чем то же у первого ЦНД, что снижает надежность установки, Известна паротурбинная установка, содержащая цилиндр высокого давления и, по меньшей мере, три корпуса цилиндров низкого давления с роторами, установленными последовательно на фундаменте, и подвальный конденсатбр, подвешенный на переходных патрубках к корпусам цилиндров низкого давления, а последние и роторы имеют фикспункты (2 ).

При такой схеме компенсации теплового расширения корпуса конденсатора относительно корпусов ЦНД на последние, а также на корпус конденсатора действуют значительные нагрузки от атмосферного давления, передаваемые на фундамент. Дополнительная нагруз20 ка .требует ужесточения конструкции

ЦНД и фундамента, увеличения их массы, что приводит к снижению надежности работы.

3 97388

Целью изобретения является повы-. шение надежности путем снижения деформаций переходных патрубков.

Поставленная цель достигается тем, что установка имеет дополнитель- ный фикспункт, расположенный под конденсатором между фикспунктами ротора и цилиндра низкого давления.

На фиг. 1 показана турбоустановка, общий вид; на фиг. 2 - схема 10 тепловых расширений корпусов ЦНД и конденсатора.

Паротурбинная установка содержит цилиндр высокого давления (ЦВД) 1 и часть низкого давления, состоящую 15 из трех цилиндров низкого давления (ЦНД) 2 -4, соединенных переходными патрубками с общим продольным конденсатором б, ЦВД и ЦНД 1-4 установлены на фундаменте 7. Внутри 20

ЦВД и ЦНД 1-4 размещен ротор 8, опоры 9 которого также установлены на фундаменте 7. Фикспункт 10 (упорный подшипник) ротора 8 расположен между ЦВД 1 и первым ЦНД ?. Фикспункт 25

11 корпуса ЦВД 1 расположен около упорного подшипника 10. Общий фикспункт 12 части низкого давления корпусов ЦНД 2-4, расположен между первым ЦНД 2 и вторым ЦНД 3 от упор- зо ного подшипника 1О. Корпуса ЦНД 2-4 жестко связаны между собой по торцам 13 опорных частей 14. Конденсатор 6 опирается на упругие опоры 15, расположенные в подвале фундамента

7. Корпус конденсатора б состоит из трех секций 16-18, соединенных водяными камерами 19. Под первой секцией 16 расположен дополнительный фикспункт 20 конденсатора б, причем он 4О смещен по отношению к общему фикспункту 12 части низкого давления на расстояние L в сторону упорного подшипника 10. Расстояние ) определяется по формуле

2 (а -1 ) ,2 где Р - осевая длина корпуса ЦНД 2-4 по серединам фундаментных опор; а коэффициент, учитывающий разницу тем- 50 ператур между корпусом ЦНД 2 и конденсатором 6; а = 1, 5-3.

Корпусы ЦНД 2 и 4 имеют крайние торцовые стенки 2! и 22, а секции 16 и 18 корпуса конденсатора 6 — край- у ние торцовые стенки 23 и 24.

При работе турбоагрегата его элементы нагреваются и расширяются

0 4 под действием температуры рабочего тела. Корпуса ЦНД 2-4 нагреваются относительно фундамента 7 на некоторую величину ь с, (град), а корпус конденсатора б - на величину tÄ (град). Корпус ЦВД 1 !расширяется от своего фикспункта 11. Ротор 8 расширяется от упорного подшипника 10, двигаясь по опорам 9. Корпуса ЦНД 24 расширяются от общего фикспункта

12. Корпус.ЦНД 2 расширяется в сторону упорного подшипника 10, корпус

ЦНД 3, отталкиваясь от торца 13 опорной части 14 корпуса ЦНД 2, двигается в сторону корпуса ЦНД 4 и через торец 13 сдвигает его в ту же сторону — сторону генератора (не показан).

Корпус конденсатора б расширяется от дополнительного фикспункта 20, при этом певая часть секции 16 расширяется в сторону ЦВД 1, правая часть секции 16, а также секции 17 и 18 и водяные камеры 19 расширяются в противоположную сторону.

Разница в тепловых расширениях корпусов ЦНД 2-4 и корпуса конденсатора б компенсируется за счет упругой деформации переходных патрубков

5. Разница в тепловых расширениях конденсатора б и. фундамента 7 компенсируется за счет податливости упругих опор 15. Условием минимальности температурных деформаций и напряжений переходных патрубков и корпусов

ЦНД 2-4 должно служить равенство относительных деформаций крайних торцовых стенок 21 и 22 корпусов ЦНД 2 и

4 относительно крайних торцовых стенок 23 и 24 соответственно секций

16 и 18 конденсатора 6.

Согласно схеме расширений корпусов ЦНД 2-4 и конденсатора 6 относительно Фундамента 7 (фиг. 2) крайняя торцовая стенка 21 корпуса ЦНД 2 перемещается на величинуьЦ„=1„. сц- 4 где Е<- осевая длина корпуса ЦНД 2;

oL - коэффициент линейного расширения.

Крайняя торцовая стенка 22 корпуса

ЦНД 4 перемещается на величину Ц2 2 н ц

Крайняя торцовая стенка 23 секции

16 конденсатора б перемещается на величинудК1=(2к- I ) Мк-К, где 1косевая длина секций 16 конденсатора б. Крайняя торцовая стенка 24 секции

18 конденсатора 6 перемещается на величину оК2=(2.P<+L)nt

5 973880 d дс„- расчетная максимальная разница корпусов ЦНД и конденсатора, в эксптемператур корпуса ЦНД и фундамента луатируемых турбоагрегатах.

7 - больше a,ñ„- расчетной максималь- Таким образом, данное техничесной разницы температур корпуса кон- кое решение позволяет повысить наденсатора 6 и фундамента 7, то ь.Ц < g дежность паротурбинной установки пубольше аК< на величину ьС„; д Ц боль- тем снижения деформаций переходных ше яК на величину дС .Следователь- патрубков. но условием минимальности температурных напряжений и деформаций в корпусах ЦНД 2-4 и переходных пат- 1î формула изобретения рубках 5, должно быть равенство ьС =аС . При условии, что длина каж- .Паротурбинная установка, содержадой секции 16-18 конденсатора 6 рав- щая-цилиндр высокого давления и, по на длине корпуса ЦНД 2-4, т.е. меньшей мере, три цилиндра низкого к 4> 15 давления с роторами, установленные

L к(тц к) или

2аск

2и(>-I) аГц 2 где а= — коэффициент, учиты ск . вающий разницу температуры между .корпусом низкого давления и конденсатором.

Из зависимости для L следует, что чем больше разница в температурном состоянии корпусов ЦНД 2-4 и конденсатора 6, тем дальше следует отодвигать дополнительный фикспункт

20 конденсатора 6 от фикспункта 12 части низкого давления ЦНД 2-4 в сторону упорного подшипника 10. Указанное соотношение справедливо для диапазона а=1,5-3. Указанный диапазон определяется уровнем температур последовательно на фундаменте, под" вальный конденсатор, подвешенный на переходных патрубках к корпусам цилиндров низкого давления, причем рВ последние и роторы имеют фикспункты, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения деформаций переходных патрубков, установка снабжена допол25 нительным фикспунктом, расположенным под конденсатором между фикспунктами ротора и цилиндра низкого давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе зо 1. Патент Франции V 1542258, кл. Г 01 К, опублик. 1968.

2. Цегляев A. В. Паровые турбины.

M., "Энергия", 1976, с. 286, рис.9-15 (прототип).

47

Составитель В. Гуторов

Редактор Л. Повхан Техред.Д, .IleKapb Корректор 1 Король

Заказ 8647/42 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю в В

Филиал ППП "Патент", r. -Ужгород, ул. Проектная, 4