DE1915450A1

DE1915450A1 - Shut-off element for the steam path of a steam turbine

Info

Publication number: DE1915450A1
Application number: DE19691915450
Authority: DE
Inventors: Scetinin Anatolij A; Dulejev Aleksandr K
Original assignee: LE METALLICESKIJ ZD IM XXII SJ
Current assignee: LE METALLICESKIJ ZD IM XXII SJ
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1969-03-26
Publication date: 1970-10-01
Also published as: DE1915450B2

Description

ABSPERRORGAN FÜR DEN DAMPFWEG EINER DAMPFTURBINE Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Danipfturbinen, insbesondere auf Absperrorgane für den Dampfweg einer Dampfturbine. BARRIER FOR THE STEAM PATH OF A STEAM TURBINE The present one Invention relates to Danipfturbines, in particular to shut-off devices for the Steam path of a steam turbine.

Am wirksamsten kann die vorliegende Erfindung in Turbinen mit einem relativ großen Dampsdurchsatzvolumen angewandt werden. The present invention can be most effective in turbines having a relatively large steam throughput volume can be applied.

Bekannt ist ein Absperrorgan für den Dampfweg einer Dampfturbine, das aus einem unbeweglichen Ringteil mit Schlitzen besteht, das ein bewegliches Ringteil ebenfalls mit behlitzen umfaßt. Bei Drehung des äußeren Ringes fallen seine Schlitze teilweise oder ganz mit den Schlitzen des unbeweglichen Ringes zusammen, wodurch der Durchlaßquerschnitt des Absperrorgans geändert wird (siehe beispielsweise "Dampfturbinen" von A.W. Schtschegljaew, Moskau, 1967, S. 360 und 361). A shut-off device for the steam path of a steam turbine is known, which consists of an immovable ring part with slots, which is a movable Ring part also includes behlitzen. When the outer ring rotates, his Slits partially or completely coincide with the slits of the immovable ring, whereby the passage cross-section of the shut-off device is changed (see for example "Steam Turbines" by A.W. Schchegljaew, Moscow, 1967, pp. 360 and 361).

Beim Betrieb der bekannten Absperrorgane erwähnten Typs im Dampfwege einer Dampfturbine treten Schwierigkeiten auf, die mit einer relativ großen Reibung verbunden sind, die bei Drehung des drehbaren Teiles entsteht (die Reibflächen liegen auf einem relativ großen Halbmesser). Deshalb muß man einen Antrieb relativ hoher beistung benutzen. Außerdem ist die Dichtigkeit der bekannten Absperrorgane relativ gering. When operating the known shut-off devices mentioned type in the steam path a steam turbine, difficulties arise with a relatively large friction connected to the Rotation of the rotatable part occurs (the Friction surfaces are on a relatively large radius). So you have to have a drive use relatively high power. In addition, the tightness of the known shut-off devices relatively low.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Schwierigkeiten und Schaffung eines solchen Absperrorgans für den Dampfweg einer Dampfturbine, das bei einer relativ einfacher Konstrulction das Auseinandernehmen der Damp£-turbine vereinfacht## würde, eine hohe Dichtigkeit hät## und verhältnismäßig geringe Kräfte erfordert wurd+> die zum Bewegen -des drehbaren Ringteiles notwendig sind. The aim of the present invention is to obviate the mentioned Difficulties and the creation of such a shut-off device for the vapor path Steam turbine that dismantles with a relatively simple construction The steam turbine would be simplified ##, had a high degree of tightness ## and was proportionate Low forces required were required to move the rotatable ring part are.

Gemäß dem erwähnten Ziel wird ein Absperrorgan für den Dampfweg einer Dampfturbine mit E;chlitzen vorgeschlagen, die in dem beweglichen und auch in dem unbeweglichen Ringteil ausgeführt sind, die ineinander untergebracht sind, wobei eines dieser Teile drehbar montiert ist, während die Turbinenwelle innerhalb des inneren Teiles hindurchgeht. According to the aforementioned goal, a shut-off device for the vapor path is a Steam turbine with slots proposed in the movable and also in the are executed immovable ring part, which are housed in one another, wherein one of these parts is rotatably mounted while the turbine shaft is inside the inner part passes through.

Erfindungsgemäß ist das drehbare Teil das innere Teil bezüglich des unbeweglichen Teiles und liegt auf einem ringförmigen Nabenvorsprung eines benachbarten Zwischenbodens mit seiner Ringstütze auf, die als eine Trennwand dient, welche eine direkte Einströmung des durch die Schlitze hindurchtretenden Dampf es zur Welle im Bereich des drehbaren Teiles verhindern. According to the invention, the rotatable part is the inner part with respect to the immovable part and lies on an annular hub projection of an adjacent one Intermediate floor with its ring support, which serves as a partition, which a direct inflow of the steam passing through the slits it to the shaft prevent in the area of the rotating part.

In der vorzugsweisen Ausführungsvariante e des Absperrorgans für den Danpfweg einer Dampfturbine gemäß der Erfindung werden im Spalt zwischen den Ringteilen rund um die Schlitze Abdichtungselemente angeordnet. In the preferred embodiment variant e of the shut-off device for the Danpfweg a steam turbine according to the invention are in the gap between the Ring parts arranged around the slots sealing elements.

Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Kräfte, die zur Bewegung des drehbaren Ringteiles notwendig sind, etwa um ein 2faches dadurch verringert werden, aaß der Durchmesser des ringförmigen Nabenvorsprunges des nächsten Zwischenbodens, der als Stütze für das drehbare Teil dient, kleiner als der Durchmesser des unbeweglichen Ringteiles ist, das i11 den bekannten Ausführungen der Absperrorgane die Stü-tze des beweglichen Teiles darstellt. Die Anwendung von Abdichtungelementen, die im Spalt zwischen den Ringen rund um die Schlitze angeordnet werden, gewährleistet eine hohe Dichtigkeit des Absperrorgans. The main advantage of the present invention is that that the forces that are necessary to move the rotatable ring part, about reduced by a factor of 2 be ate the diameter of the annular Hub projection of the next intermediate floor, which serves as a support for the rotatable part is smaller than the diameter of the immovable part of the ring that i11 den known versions of the shut-off devices represent the support of the movable part. The application of sealing elements in the gap between the rings around the slots are arranged, ensures a high level of tightness of the shut-off element.

Nachstehend utdie Beschreibung von Ausfuhrungsvarianten der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beigefügte;t Zeichnungen in den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 Längsschnitt eines Zylinderteiles einflutigen Turbine im Bereich des Absperrorgans gemaß der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 Schnitt nach II-II der Fig. 1; Fig. 3, 4,5 einzelne Teile des Absperrorgans im verrößerten Maßstab; Fig. 6 Langsschnitt eines Teiles zweiflutiger Turbine im Bereich des Absperrorgans gemäß der vorliegenden Erfindung.Below utdie Description of design variants of the present invention with reference to the accompanying drawings in the drawings shows: 1 shows a longitudinal section of a cylinder part of a single-flow turbine in the area of the shut-off element according to the present invention; FIG. 2 section according to II-II of FIG. 1; 3, 4.5 individual parts of the shut-off element on an enlarged scale; 6 shows a longitudinal section of a part of a double-flow turbine in the area of the shut-off element according to the present invention.

Das Absperrorgan einer einflutigen Dampfturbine 1 mit Zwischenentnahme des Dampfes (Fig. 1 und 2, in denen nur ein Teil der Turbine gezeigt ist), ist im Dampfwege dieser Turbine angeordnet und besitzt einen unbeweglichen Ring 2 mit Schlitzen 3, zu denen Dampf aus dem Sammelraum 4 zugeführt wird. The shut-off element of a single-flow steam turbine 1 with intermediate extraction of the steam (Figs. 1 and 2, in which only part of the turbine is shown), is in Arranged steam paths of this turbine and has an immovable ring 2 with slots 3, to which steam from the plenum 4 is supplied.

Im Innern des unbeweglichen Ringes 2 ist ein drehbarer Ring 5 angeordnet, der aus zwei zusammenverschraubten Teilen besteht. Im Innern des Rings 5 ist die Turbinenwelle 6 angeordnet. In diesem Ring sind Schlitze 7 vorgesehen, durch welche der Dampf hindurchströmt, Mit seiner Ringstütze 8 liegt der Ring 5 auf dem ringförmigen Nabenvorsprung 9 eines nächsten Zwi-Der schenbodens 10 auf. Zwischenboden 10 ist im Zylinder der Dampfturbine 1 mit Hilfe von Keilfedern (in der Zeichnung nicht abgebildet) befestigt; beim Abheben der oberen Zylinderhälfte -verbleibt der Zwischenboden 10 in des unteren Zylinderhälfte zusammen mit dem drehbaren Ring 5. Inside the immovable ring 2, a rotatable ring 5 is arranged, which consists of two parts screwed together. Inside the ring 5 is the Turbine shaft 6 arranged. In this ring slots 7 are provided through which the steam flows through, with its ring support 8 the ring lies 5 on the annular hub projection 9 of a next intermediate floor 10 on. The intermediate floor 10 is in the cylinder of the steam turbine 1 with the help of wedge springs (in not shown in the drawing); when lifting the upper half of the cylinder -The intermediate base 10 remains in the lower cylinder half together with the rotatable one Ring 5.

Der drehbare Ring 5 besitzt eine Öse 11 an die der Stock eines doppeltwirkenden Stellmotors 12 angeschlossen ist. Bei Verschiebung des Stocks des Stellmotors 12 dreht sich der dreX-bare Ring 5, wobei sich die Schlitze 7 dieses Ringes bezüglich der Schlitze 3 des unbeweglichen Ringes 2 verschieben, und der Durchlaßquerschnitt des Absperrorgans wird geändert. The rotatable ring 5 has an eyelet 11 to which the stick of a double-acting Servomotor 12 is connected. When moving the stick of the servomotor 12 rotates the dreX-bare ring 5, whereby the slots 7 of this ring with respect to of the slots 3 of the immovable ring 2 move, and the passage cross-section of the shut-off device is changed.

In der Ringstütze 8 des drehbaren Ringes 5 ist eine Einlage 13 (Fig. 3) eingepreßt, die aus zwei oder mehreren Teilen besteht und deren Oberfläche bei Dampftemperaturen in der Zone dieser Hülse verschleißfest ist. Die Ringstütze 8 des drehbare ren Ringes 5 liegt auf dem ringförmigen Nabenvorsprung 9 des nächsten Zwischenbodens 10 über die Einlage 13 auf. Infolge eines relativ geringen Innendurchmessers dieser Einlage und eines stabilen Reibfaktors ist die zur Verschiebung des drehbaren Ringes 5 notwendige Kraft relativ gering. In the ring support 8 of the rotatable ring 5 is an insert 13 (Fig. 3), which consists of two or more parts and whose surface is at Steam temperatures in the zone of this sleeve is wear-resistant. The ring support 8 the rotatable Ren ring 5 lies on the annular hub projection 9 of the next Intermediate floor 10 on the insert 13. As a result of a relatively small inner diameter this insert and a stable friction factor is used to move the rotatable Ring 5 necessary force relatively low.

Im Spalte zwischen den Ringen 2 und 5 sind rund um die Schlitze 3 und 7 Abdichtungselenente 14 (Fig. 4) und 16 (Fig.5) angeordnet. Die Abdichtungselemente 14 (Fig. 4) verhindern das Durchströmen des Dampfes in Achsrichtung im Spalt zwischen den Ringen 2 und 5 bei geschlossener Stellung des Absperrorgans. In the gap between the rings 2 and 5 are around the slots 3 and 7 sealing elements 14 (Fig. 4) and 16 (Fig.5) are arranged. The sealing elements 14 (Fig. 4) prevent the steam from flowing through in the axial direction in the gap between the rings 2 and 5 when the shut-off device is in the closed position.

Diese Elemente sind in Gestalt von Ringen ausgeführt, die in mehrere Teile geschnitten und in Nuten 15 untergebracht sind, die im drehbaren Ring 5 ausgefdhrt sind. Die Abdichtungselemen te 16 (Fig. 5) verhindern das Durchströmen des Dampfes längs Tangenten an anliegende zylindrische Flächen der Ringe 2 und 5 ( im Spalt zwischen diesen) bei geschlossener Stellung des Absperrorgan^. Die Ab'dichtungselemente 16 stellen Formstäbe dar, die in mehrere Teile geschnitten und in Nuten 17 im drehbaren Ring 5 eingesetzt sind. Ein Kanal 18 verbindet die Nut 17 unter dem Abdichtungselement 16 mit dem Hochdruckdampf, weshalb das Abdichtungselement 16 an die Oberfläche des unbeweglichen Ringes 2 mit seinem Vorsprung 19 angedrückt wird. Das Dampfdruckgefälle wirkt nur auf jene Oberfläche des Abdichtungselement#s 16 ein, die sich zwischen dem Vorsprung 19 und einem Vorsprung 20 der. Nut 17 befindet. Deswegen ist die Kraft, mit der das Abdichtungseleient 16 an den unbeweglichen Ring 2 angedrückt wird, nicht groß und hängt von der Lage des Vorsprunges 19 auf dem Abdichtungselement 16 ab.These elements are designed in the form of rings that are divided into several Parts are cut and housed in grooves 15 which are executed in the rotatable ring 5 are. The Abdichtungelemen te 16 (Fig. 5) prevent the steam from flowing through along Tangents to adjacent cylindrical surfaces of the rings 2 and 5 (in the gap between these) with the shut-off element in the closed position ^. the Sealing elements 16 represent shaped rods which are cut into several parts and are inserted into grooves 17 in the rotatable ring 5. A channel 18 connects the Groove 17 under the sealing element 16 with the high pressure steam, which is why the sealing element 16 is pressed against the surface of the immovable ring 2 with its projection 19 will. The vapor pressure gradient only acts on that surface of the sealing element 16 a, which extends between the projection 19 and a projection 20 of the. Groove 17 is located. Therefore, the force with which the sealing element 16 to the immovable ring 2 is pressed, not large and depends on the location of the projection 19 on the Sealing element 16 from.

In einer zweiflutigen Turbine 21, die in Fig. 6 dargestellt ist, besitzt ein drehbarer Ring 22 symmetrisch liegande Ringstützen 23, die auf zwei ringförmigen Nabenvorsprüngen 24 von nächsten Zwischenböden 25 aufliegen. Dadurch wird das einfache Auseinandernehmen des Turbinenzylinders, der Schutz der Turbinenwelle 6 vor Dampfeinwirkung, der durch Schlitze des Zwischenbodens hindurchgeht, gewährleistet, was für eine Dampfturbine mit Zwischenüberhitzung des Dampf es (an der Stelle des Dampfrückstromes in die Turbine nach Zwischendberhitzung) von besonderer 3edeutun ist. Es ist nur eine relativ geringe Kraft zur Verschiebung des drehbaren Ringes erforderlich sowie eine hohe Dichtigkeit des Absperrorgane gewährleistet. In a double-flow turbine 21, which is shown in Fig. 6, has a rotatable ring 22 symmetrically lying ring supports 23, which on two annular hub projections 24 of the next intermediate floors 25 rest. Through this becomes the simple dismantling of the turbine cylinder, protection of the turbine shaft 6 guaranteed against the effect of steam that passes through the slots in the intermediate floor, what a steam turbine with reheating of the steam it (at the place of the Steam return flow into the turbine after intermediate overheating) of particular importance is. There is only a relatively small force to move the rotatable ring required and a high degree of tightness of the shut-off element is guaranteed.

Claims

PATENT CLAIMS:

IS shut-off device for the steam path of a steam turbine with slots, which are executed in its movable and immovable ring part, which one into the other are housed, one of these parts being rotatably mounted while the turbine shaft goes through inside the inner part, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t, -that the rotatable part (5, 22) with respect to the inner part of the shut-off element its immovable part (2, 21) is and on an annular hub projection (9, 24) of a next intermediate floor (10, 25) rests with its ring support (8, 23), which serves as a partition, which allows the direct inflow of the through the window (3, 7) steam passing through to the turbine shaft (6) in the area of the rotatable part (5, 22) prevented.

2. shut-off device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the gap between the ring parts (2,5; 21, 22) around the slots (3, 7) sealing elements (14, 16) are arranged.