PL181549B1 - Króciec odlotowy maszyny przeplywowej, zwlaszcza turbiny parowej PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. KRÓCIEC ODLOTOWY MASZYNY PRZE- PLYWOWEJ, ZWLASZCZA TURBINY PAROWEJ, ZA- WIERAJACY CO NAJMNIEJ DWA POLACZONE ZE SOBA ELEMENTY SKLADOWE, Z PODSTAWA DLA LOZYSKA MASZYNY PRZEPLYWOWEJ, ZNAMIENNY TYM, ZE KAZDY ELEMENT STANOWI JEDNOCZE- SCIOWY ODLEW A CO NAJMNIEJ JEDEN ELEMENT (6, 7) ZAWIERA CZESC KRÓCCOWA (8, 9) ORAZ ZESPÓL WSPORNIKOWY ZLOZONY Z CO NAJMNIEJ JEDNEGO WSPORNIKA (12,21) Z UFORMOWANYM W NIM CO NAJMNIEJ JEDNYM PRZEWODEM RU- ROWYM (13, 16, 17, 22, 23, 24), KTÓRY PRZE- CHODZI PRZEZ CZESC KRÓCCOWA I ZESPÓL WSPORNIKOWY. FIG 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest króciec odlotowy maszyny przepływowej, zwłaszcza turbiny parowej, zawierający co najmniej dwa połączone ze sobą elementy składowe, z podstawę dla łożyska maszyny przepływowej.

Wynalazek dotyczy, zwłaszcza króćca odlotowego do połączenia z kondensatorem turbiny parowej, która rozpręża parę, służącąjako czynnik przepływowy. Jako punkt odniesienia przyjęto zwłaszcza króciec odlotowy, który wypływającą z turbiny parowej parę prowadzi w zasadzie prostoliniowo do kondensatora. Tak ukształtowany układ, złożony z turbiny parowej, króćca odlotowego i kondensatora, jest przeznaczony zwłaszcza dla turbiny parowej o

181 549 mocy mechanicznej do około 300 MW, jakie stosowane są w siłowniach parowo-gazowych. Pod pojęciem siłowni parowo-gazowej rozumie się siłownię, w której moc mechaniczna jest wytwarzana zarówno przez turbinę gazową, jak też przez turbinę parową, przy czym gazy odlotowe turbiny gazowej są wykorzystywane do dostarczania pary dla turbiny parowej. W ramach rozwiązania, które do chwili obecnej znajduje szczególne zainteresowanie na rynku, gazy odlotowe turbiny gazowej stano wiąjedyne źródło ciepła dla dostarczania pary.

Króciec odlotowy maszyny przepływowej podanego na wstępie rodzaju ma obecnie najczęściej postać konstrukcji spawanej, to znaczy jest spawany z odpowiednio ukształtowanych blach stalowych. Podstawa dla łożyska turbiny parowej, umieszczanego ewentualnie wewnątrz króćca odlotowego, jest poprzez wspawany króciec połączona z właściwym króćcem odlotowym. Niezbędne do pracy łożyska przewody doprowadzające i odprowadzające, zwłaszcza przewody doprowadzające dla oleju smarowego, oleju hydraulicznego, pary zaporowej oraz przewody odprowadzające dla oleju, par oleju i pary wodnej, powstałej poprzez obniżanie ciśnienia wody o temperaturze ponad 100°C do temperatury otoczenia, łącznie z ewentualnymi kablami dla elementów elektrycznych i elektronicznych do kontroli i ewentualnego sterowania łożyskiem, należy przeprowadzić w oddzielnych kanałach rurowych od zewnątrz przez króciec odlotowy do łożyska Wymaga to zastosowania skomplikowanych konstrukcji, ponieważ pomiędzy wewnętrzną przestrzenią króćca odlotowego, przez którą musi przepływać ulegająca kondensacji para, i łożyskiem, musi istnieć pełna szczelność, uniemożliwiająca przechodzenie oleju lub powietrza z łożyska do ulegającej kondensacji pary. Olej lub powietrze zakłócałyby bowiem w istotnym stopniu proces termodynamiczny, zachodzący w turbinie parowej. Wynikające z dotychczasowych rozważań, skomplikowane konstrukcje mają dodatkową wadę, niezależnie od tego, czy układy wsporników, króćców i przewodów rurowych są zamontowane w króćcu odlotowym w formie kratownicy, czy też elementy te są ustawione promieniowo. W każdym przypadku wmontowane elementy zakłócają w istotnym stopniu przepływ pary i powodują zwiększenie przeciwciśnienia na wylocie turbiny parowej, mającego między innymi wpływ na moc turbiny parowej. Oznacza to pogorszenie jej mocy i sprawności.

Króćce odlotowe w postaci spawanej i/lub skręcanej względnie złożonej w inny sposób z pojedynczych części znane są ze szwajcarskich zgłoszeń patentowych nr CH 570 549 A5 i CH 685 448 A5 oraz amerykańskiego opisu patentowego nr 2,414,814.

Inne wady znanych dotychczas konstrukcji króćców odlotowych polegają na dużych nakładach, niezbędnych do wykonania takich króćców.

W oparciu o powyższe rozważania zadaniem wynalazku jest dostarczenie króćca odlotowego maszyny przepływowej z umieszczonym w tym króćcu odlotowym łożyskiem maszyny przepływowej, który można wykonać przy jak najmniejszych nakładach przy użyciu wyłącznie tanich materiałów i w którym istniejąca do dyspozycji przestrzeń jest pod względem doprowadzeń i odprowadzeń niezbędnych do zasilania łożyska wykorzystana jak najlepiej do tego, aby przepływ czynnika przepływowego był zakłócany w jak najmniejszym stopniu.

Zadanie to rozwiązano za pomocą króćca odlotowego maszyny przepływowej opisanego na wstępie rodzaju, w którym każdy element składowy stanowi jednoczęściowy odlew a co najmniej jeden element zawiera część króćcową oraz zespół wspornikowy złożony z co najmniej jednego wspornika z uformowanym w nim co najmniej jednym przewodem rurowym, który przechodzi przez część króćcową i zespół wspornikowy.

Korzystnie, króciec zawiera dolny element zawierający zespół wspornikowy złożony z dwóch, umieszczonych symetrycznie względem siebie w stosunku do pionowej osi i nachylonych do pionu wsporników i, ustawiony pionowo nad dolnym elementem, górny element, zawierający zespół wspornikowy w postaci pionowego wspornika.

Korzystnie, zespół wspornikowy dolnego elementu zawiera również pionowy wspornik.

Korzystnie, w pionowym wsporniku i nachylonym wsporniku osadzony jest, metodą zalewania, pojedynczy przewód rurowy a we wsporniku nachylonym osadzone są również, współosiowo, metodą zalewania, zewnętrzny przewód rurowy oraz ułożony w zewnętrznym przewodzie rurowym i zaizolowany względem niego wewnętrzny przewód rurowy, tworzące izolacyjny przewód rurowy.

181 549

Korzystnie, element dolny i górny zawiera połączoną z częścią króćcową część korpusową, do połączenia z korpusem maszyny przepływowej.

Korzystnie jest jeśli, dolny element zawiera dolną część łożyskową a górny element zawiera górną część łożyskowy przy czym dolny element jest połączony dolną częścią łożyskową z górną częścią łożyskową górnego elementu, zaś części króćcowe elementów są połączone swoimi płaskimi bokami, w płaszczyźnie zawierającej oś obrotu maszyny przepływowej.

Korzystnie jest również jeśli w kolejnej postaci wynalazku, dolny element zawiera dolną część łożyskową, przy czym króciec zawiera również środkowy element zawierający górną część łożyskową oraz zespół wspornikowy w postaci pionowego wspornika, przy czym dolny element jest połączony dolną częścią, łożyskową z górną częścią łożyskową, środkowego elementu, zaś środkowy element jest połączony z górnym elementem w miejscu podziału na wsporniku, zaś części króćcowe elementów dolnego i górnego są połączone swoimi płaskimi bokami, w płaszczyźnie zawierającej oś obrotu maszyny przepływowej.

Zaletą króćca odlotowego według wynalazku jest zatem to, że składa się z elementów wykonanych jako całość i zawierających część króćca odlotowego oraz ewentualnie część podstawy dla łożyska, mianowicie część łożyskową, oraz co najmniej jeden wspornik, na którym część łożyskowa (a później całe łożysko) jest wsparta o część króćcową względnie cały króciec odlotowy. We wsporniku uformowany jest przewód rurowy, który przechodzi przez wspornik i wobec tego nadaje się jako przewód doprowadzający lub odprowadzający dla płynu, który podczas pracy trzeba doprowadzać do łożyska lub odprowadzać z łożyska. Zależnie od wymagań, przez jeden wspornik można przeprowadzić kilka przewodów rurowych.

Korzystnie, układ wsporników w elemencie zawiera co najmniej dwa wsporniki, co poprawia stabilność każdego elementu i utworzonego z nich króćca odlotowego.

Istnieje szereg możliwości wykonania przewodu rurowego w wsporniku. Przewód rurowy może być zwłaszcza pojedynczym przewodem rurowym zalanym we wsporniku. Taki pojedynczy przewód rurowy jest korzystny dla transportu płynu, którego temperatura pokrywa się w przybliżeniu z temperaturą omywającego wspornik czynnika przepływowego, w związku z czym nie należy się obawiać wystąpienia naprężeń, spowodowanych istotnymi różnicami temperatur.

Jeżeli pojedynczy przewód rurowy nie wystarczą, wówczas można zastosować izolacyjny przewód rurowy z zalanego we wsporniku zewnętrznego przewodu rurowego oraz ułożonego w nim i zaizolowanego względem niego wewnętrznego przewodu rurowego. Taki izolacyjny przewód rurowy nadaje się szczególnie do transportu płynu, którego temperatura różni się znacznie od temperatury elementu i omywającego go czynnika przepływowego.

Istotne zastosowanie w powyższym aspekcie stanowi wykorzystanie izolacyjnego przewodu rurowego do doprowadzania pary zaporowej do dławnicy wału przed łożyskiem w króćcu odlotowym turbiny parowej. Para zaporowa jest doprowadzana do odpowiedniego przewodu rurowego, który wytwarza w króćcu odlotowym połączenie z dławnicą wału. W ten sam sposób, przez izolacyjny przewód rurowy we wsporniku prowadzone jest odciąganie pary, powstałej wskutek obniżania ciśnienia wody o temperaturze 100°C do ciśnienia otoczenia, która za pomocą złącza rurowego jest doprowadzana do dławnicy wału. Generalnie temperatura pary zaporowej lub pary, powstałej wskutek obniżania ciśnienia wody o temperaturze 100°C do ciśnienia otoczenia, jest wysoką, aby zapobiec niepożądanej kondensacji. Z uwagi na to korzystne jest termiczne zaizolowanie przewodu rurowego, wykorzystywanego do doprowadzania pary zaporowej lub pary, powstałej wskutek obniżania ciśnienia wody o temperaturze 100°C do ciśnienia otoczenia. Odbywa się to korzystnie za pomocą, izolowanego przewodu rurowego. Para zaporowa lub para, powstała wskutek obniżania ciśnienia wody o temperaturze 100°C do ciśnienia otoczenia, jest prowadzona przez wewnętrzny przewód rurowy, zaś z przestrzeni usunąć powietrze lub w inny sposób zaizolować termicznie. Jeżeli króciec odlotowy łączy turbinę gazową z kondensatorem, wówczas w czasie normalnej pracy panuje w nim bardzo niskie ciśnienie; dla uzyskania żądanej izolacji wystarczające może być zatem jedynie połączenie szczeliny pomiędzy wewnętrznym i zewnętrznym przewodem rurowym z wewnętrzną przestrzenią króćca odlotowego. Aby zapewnić istnienie szczeliny pomiędzy wewnętrznym i zewnętrznym przewodem rurowym w izolacyjnym przewodzie rurowym,

181 549 istnieje do dyspozycji wiele elementów dystansowych. Elementy dystansowe mogą stanowić oddzielne elementy, na przykład gwiazdy, nasuwane na przewód wewnętrzny przed jego wsunięciem w przewód zewnętrzny; możliwe jest również zaopatrzenie przewodu wewnętrznego w żebra zewnętrzne i/lub przewodu zewnętrznego w żebra wewnętrzne, które utrzymują odstęp pomiędzy wewnętrznym i zewnętrznym przewodem rurowym. Możliwe jest także zastosowanie ceramicznych elementów dystansowych; szczelina może być również wypełniona materiałem izolacyjnym.

Jeżeli element zawiera część króćcową i połączoną z nim część korpusową do połączenia z korpusem maszyny przepływowej, pozwala to na znaczne uproszczenie konstrukcji i montażu maszyny przepływowej oraz jej króćca odlotowego.

Dodatkowe korzyści wynikają jeśli króciec zawiera element z częścią łożyskową, co pozwala uwzględnić także ukształtowanie łożyska.

Dla króćca z elementem w dowolnym wykonaniu korzystne jest zastosowanie żeliwa, zwłaszcza żeliwa sferoidalnego. Żeliwo sferoidalne jest żeliwem, które w stanie stałym charakteryzuje się w przybliżeniu kulistymi wydzieleniami grafitowymi w osnowie metalicznej. Różni .się ono zatem od typowego żeliwa, w którym wydzielenia grafitowe mają postać płatków. Żeliwo sferoidalne jest powszechnie znanym materiałem, charakteryzującym się zarówno dobrą odlewalnością, jak też podatnością na obróbkę skrawaniem. Element z żeliwa sferoidalnego można łatwo obrabiać skrawaniem, aby na powierzchniach styku, z którymi mają być połączone inne elementy, uzyskać zadaną dokładność wymiarową, jakiej nie można osiągnąć w ramach typowego procesu odlewniczego.

Korzystnie przewód rurowy jest wykonany ze stali, co ma znaczenie zwłaszcza w połączeniu z wyborem żeliwa sferoidalnego jako materiału na pozostałą część elementu. Pojęciu stali należy w tym miejscu przypisać jego najszersze znaczenie; stal jest tutaj tworzywem na bazie żelaza, które w stosunku do żeliwa charakteryzuje się znacznie niższą zawartością węgla, związaną. z tym znacznie lepszą ciągliwością, oraz znacznie wyższą temperaturą topnienia. Ogólnie rzecz biorąc, stal topi się dopiero w temperaturze o około 200°C wyższej niż żeliwo. Oznacza to, że rura stalowa nie ulega stopieniu, gdy jest zalana w elemencie, to znaczy zamontowana w formie, przeznaczonej do odlewania elementu, i zalana płynnym żeliwem. Ewentualnemu pogorszeniu stabilności kształtu, która może być spowodowana wysoką temperaturą, jakiej podlega rura, można przeciwdziałać w ten sposób, że rura jest wypełniona piaskiem lub innym odpowiednim wypełniaczem, zwłaszcza wypełniaczem, ulegającym później wytopieniu. W związku z tym nie jest tutaj istotne, czy zastosowane żeliwo i zastosowana stal zawierają określone pierwiastki stopowe; zależnie od przeznaczenia żeliwa i stali decyzję w tym względzie można pozostawić specjaliście, dysponującemu wiedzą w danej dziedzinie.

W postaci wynalazku, w której króciec zawiera dolny element z dwoma, umieszczonymi symetrycznie względem siebie w stosunku do pionowej osi i nachylonymi pionowo wspornikami oraz ustawiony pionowo nad dolnym elementem, górny element z pionowym wspornikiem a dolny element ma trzeci pionowy wspornik, zapewnia to szczególnie korzystne podparcie łożyska w kierunku poprzecznym i pionowym względem osi obrotu maszyny przepływowej. Trzeci wspornik dolnego elementu przyczynia się do podparcia łożyska i nadaje się szczególnie dobrze dla zalanego przewodu rurowego, przez który lej smarowy można doprowadzać do łożyska i odprowadzać z łożyska. W maszynie przepływowej stosuje się zwykle łożysko ślizgowe, które w czasie eksploatacji wymaga dostarczania znacznych ilości oleju. Olej ten wychodzi wzdłuż ułożyskowanego wału z łożyska i musi być w ciągły sposób odprowadzany tak, by nie ulegał spiętrzaniu; w przeciwnym razie istnieje niebezpieczeństwo, że dojdzie do wzrostu ciśnienia w korpusie łożyska i zakłóceń w jego działaniu. Takie ciągłe odprowadzanie oleju jest wspomagane, jeżeli odbywa się przez pionowy przewód rurowy z wykorzystaniem siły ciężkości.

Ponieważ w ramach tej postaci wynalazku podstawa dla łożyska jest utworzona wyłącznie z dolnego i środkowego elementu, górny element można usunąć - a zatem można otworzyć króciec odlotowy - bez konieczności otwierania podstawy łożyska. Łożysko jest zatem łatwo dostępne bez konieczności dokonywania demontażu, co daje możliwość łatwego przeprowadzenia kontroli jego działania.

181 549

Króciec odlotowy według wynalazku charakteryzuje się szczególnie dobrym wykorzystaniem istniejącej do dyspozycji przestrzeni, ponadto nie wymaga on montowania żadnych dodatkowych elementów, służących do zasilania łożyska w króćcu odlotowym niezbędnymi materiałami eksploatacyjnymi.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia turbinę parową wraz z przynależnym do niej króćcem odlotowym w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - króciec odlotowy z zaznaczoną częścią korpusu turbiny parowej, również w przekroju wzdłużnym, fig. 3 - widoczne na fig. 2 wsporniki w przekroju wzdłuż linii III-III na fig. 2, fig. 4 - króciec odlotowy z fig. 3 w przekroju, fig. 5 - jeden z nachylonych wsporników z fig. 4 w przekroju wzdłuż linii V-V, fig. 6 - nieco odmienny króciec odlotowy z trzema elementami, w przekroju, fig. 7 i 8 - środkowy element króćca odlotowego z fig. 6 w różnych widokach.

Ponieważ fig. 1 do 5 względnie 6 do 8 rysunku przedstawiają przykłady wykonania w różnych przekrojach lub częściowych widokach, na figurach tych znajdują, się odpowiadające sobie odnośniki. Z uwagi na to poniższe wywody odnoszą się do wszystkich figur rysunku. W szczególności zaś w odniesieniu do każdej z figur wskazane zostały te cechy, które na tej figurze są szczególnie wyraźnie uwidocznione.

Figura 1 ukazuje maszynę przepływową 1, mianowicie turbinę parową z przynależnym do niej króćcem odlotowym 2, przez który para, rozprężana w turbinie parowej 1, jest doprowadzana do kondensatora. W króćcu odlotowym 2 umieszczone jest łożysko 3 dla wirnika 4 turbiny parowej 1, obracanego w trakcie pracy wokół osi obrotu 5. Króciec odlotowy 2 ma dolny element 6 i górny element 7. Każdy element 6 względnie 7 ma, odpowiednio, część króćcową 8 lub 9, która wraz z częścią króćcową 8, 9 innego elementu 6, 7 tworzy właściwy króciec odlotowy 2. Poza tym każdy element 6 lub 7 ma część łożyskową 10 względnie 11, przy czym obie części łożyskowe 10, 11 tworzą podstawę dla właściwego łożyska 3. Pewne znane specjalistom szczegóły łożyska 3 i związanego z nim układu uszczelek są widoczne na fig. 1 z uwagi na przejrzystość nie są one tutaj szczegółowo omawiane. Każdy element 6, 7 ma pionowy wspornik 12, który łączy odpowiednią część króćcową 8 lub 9 z odpowiednią częścią łożyskową 10 względnie 11. Elementy 6, 7 są jednoczęściowe, odlane z żeliwa sferoidalnego. Pionowy wspornik 12 górnego elementu 7 ma pojedynczy przewód rurowy 13, osadzony we wsporniku metodą zalewania. Górna część łożyskowa 11 jest odlana w całości wraz ze wspornikiem 12. Znajdujący się w nim pojedynczy przewód rurowy 13 służy doprowadzaniu powietrza do przestrzeni 14 pomiędzy dławnicą 15 wału i częściami łożyskowymi 10 i 11. Pionowy wspornik 12 dolnego elementu 6 ma dwa pojedyncze przewody rurowe 16 i 17. Na każdej z części króćcowych 8, -9 uformowana jest część korpusowa 18, która otacza fragment turbiny parowej 1 i stanowi przyłącze dla pozostałego korpusu 19 turbiny parowej 1.

Figura 2 ukazuje elementy 6 i 7 bez przedniej części turbiny parowej i jej innych części. Wyraźnie widoczne są części króćcowe 8 i 9, pionowe wsporniki 12 i części łożyskowe 10 i 11. W niniejszym przykładzie wykonania część króćcową 8 lub 9 oraz część korpusowa 18 stanowią podzespół, na którym nie ma ostrego przejścia pomiędzy częścią króćcową 8, 9 i częścią korpusową 15. Przejście to jest w zasadzie określone przez korpus 19 montowanej wewnątrz lub przyłączanej turbiny parowej 1. Dla podkreślenia, że widoczny na fig. 2 przekrój wzdłużny jest przekrojem w płaszczyźnie pionowej, zaznaczona jest pionowa oś 20, która wyznacza kierunek pionu na fig. 2.

Figura 3 ukazuje przekrój pionowego wspornika 12 dolnego elementu 6 wzdłuż linii III-III na fig. 2. Wyraźnie są tu uwidocznione zalane we wsporniku 12 przewody rurowe 16 i 17 o zróżnicowanej powierzchni przekroju, służące zwłaszcza do odprowadzania i doprowadzania oleju.

Figura 4 ukazuje, poprowadzony zwłaszcza wzdłuż pionowej osi 20, przekrój króćca odlotowego z fig. 2. Widoczny jest ,tutaj dolny element 6 i górny element 7 wraz z ich częściami króćcowymi 8 względnie 9, częściami łożyskowymi dolną 10 i gómą 11 oraz pionowymi wspornikami 12. W każdym z nachylonych do pionowej osi 20 wsporników 21 poprowadzony jest pojedynczy przewód rurowy 22, sięgający do dolnej części łożyskowej 10, oraz izolacyjny przewód rurowy, który składa się z osadzonego metodą zalewania w nim

181 549 zewnętrznego przewodu rurowego 23 i ułożonego w nim, zaizolowanego względem niego wewnętrznego przewodu rurowego 24, i który uchodzi do przewodu rurowego 25, prowadzącego do dławnicy 15 wału. Izolacyjne przewody rurowe służą do prowadzenia pary zaporowej i/lub pary powstałej poprzez obniżanie ciśnienia wody o temperaturze ponad 100°C do temperatury otoczenia. Dolny element 6 ma dwa wsporniki 21, nachylone symetrycznie względem pionowej osi 20. Części króćcową8, 9 elementów 6 i 7 są połączone ze sobą płaskimi bokami 26, które (co widać zwłaszcza na fig. 1), wyznaczają płaszczyznę, w której leży oś obrotu 5 turbiny parowej 1 (co również wynika z fig. 1). Części króćcową8 i 9 stanowią zatem połowy króćca odlotowego 2. Elementy 6 i 7 są połączone ze sobą korzystnie za pomocą śrub, aby można je było rozłączyć dla skontrolowania turbiny parowej 1 lub w temu podobnym celu.

Elementy utrzymujące dystans pomiędzy wewnętrznym przewodem rurowym 24 i zewnętrznym przewodem rurowym 23, nie są przedstawione z uwagi na przejrzystość rysunku. Szczegóły są widoczne na fig. 5. Wszystkie przewody rurowe 13, 16, 17, 22, 23, 24 są wykonane ze stali. Są one zalewane w ten sposób, że przed odlaniem elementu 6 lub 7 są one montowane w odpowiedniej formie odlewniczej i przy odlewaniu otaczane stopionym żeliwem: Ponieważ temperatura topnienia stali leży zwykle znacznie powyżej temperatury topnienia żeliwa, rury 13, 16, 17, 22, 23, 24 nie ulegają stopieniu w trakcie tego procesu. Aby zapobiec wygięciu lub innemu odkształceniu rur, są one wypełniane przed odlewaniem odpowiednim wypełniaczem, zwłaszcza piaskiem. Do odlewania elementów 6, 7 nadają się wszelkie znane techniki formierskie i odlewnicze. Najtańsza, zatem najbardziej korzystna, jest metoda odlewów piaskowych, w której formę odlewniczą formuje się z piasku, a następnie zalewają.

Figura 5 ukazuje przekrój jednego z nachylonych wsporników 21, widocznych na fig. 4. Płaszczyzna przekroju jest zaznaczona na fig. 4 liniami V-V. Każdy z nachylonych wsporników 21 zawiera zalany w nim pojedynczy przewód rurowy 22 i zalany w nim, izolacyjny przewód rurowy złożony z zewnętrznego przewodu rurowego 23 i wewnętrznego przewodu rurowego 24. Na fig. 5 widoczne są również elementy dystansowe 27 do utrzymywania odstępu pomiędzy wewnętrznym przewodem rurowym 24 i zewnętrznym przewodem rurowym 23.

Wszystkie izolacyjne przewody rurowe nadają się znakomicie do doprowadzania gorących płynów do dławnicy 15 wału lub do odprowadzania gorących płynów z dławnicy 15 wału. Do takich gorących płynów należy na przykład para, doprowadzana do łożyska w celu jego uszczelnienia, oraz para, powstała poprzez obniżanie ciśnienia wody o temperaturze ponad 100°C do temperatury otoczenia, czyli para wyciekająca z łożyska, która jest zanieczyszczona ewentualnie powietrzem i/lub parami oleju i musi być odprowadzona. W trakcie pracy króciec odlotowy 2 i jego elementy 6 i 7 osiągają temperatury około 50°C, zwłaszcza pomiędzy 40 i 60°C. Gorąca para, płynąca do łożyska 3 lub z łożyska 3, ma natomiast temperaturę około 200°C, zwłaszcza pomiędzy 150 i 250°C. Dzięki temu, że taka para jest prowadzona w wewnętrznym przewodzie rurowym 24 izolacyjnego przewodu rurowego, temperatura odpowiedniego wspornika 21 utrzymuje się w pobliżu temperatury innych elementów króćca odlotowego 2 i zwiększa się w każdym razie ewentualnie o 10°C. Zapobiega to występowaniu naprężeń mechanicznych.

Przez przewód rurowy 13 w górnym pionowym wsporniku 12 prowadzone jest korzystnie powietrze do przestrzeni 14 pomiędzy dławnicą 15 wału i łożyskiem 3. Dzięki zastosowaniu odpowiedniej liczby przewodów rurowych 13, 22, 23, 24 nie są już potrzebne dodatkowe rury wewnątrz króćca odlotowego 2. Wszystkie przewody rurowe 13, 22, 23, 24, które łączą łożysko 3 z urządzeniami poza właściwą turbiną parową 1, są zalane całkowicie wewnątrz, a zatem otoczone, materiałem elementów 6 i 7. Nie ma tutaj żadnych leżących na zewnątrz połączeń, jak kołnierze lub złączki, dzięki czemu całkowicie wykluczone są przecieki oleju lub par oleju z przewodu rurowego 13, 22, 23, 24. Ewentualne przecieki z miejsc połączenia izolacyjnych przewodów rurowych z przewodami rurowymi 25 dławnicy 15 wału nie stanowią problemu, ponieważ przedostawać się może tylko para, powstała w wyniku parowania wody lub zmniejszania jej ciśnienia. Zaokrąglenie wsporników 12 i 21 zmniejsza także opór przepływu, jaki stawia króciec odlotowy 2 przepływającemu czynnikowi przepływowemu; nie występują tu zatem żadne zakłócenia pracy turbiny parowej 1.

181 549

Figura 6 ukazuje, podobnie do fig. 2, przekrój króćca odlotowego, który różni się od przedstawionego na fig. 5 króćca odlotowego tym, że składa się nie z dwóch, lecz z trzech elementów, dolnego elementu 6, górnego elementu 7 i środkowego elementu 29. Do niezmienionego w stosunku do fig. 5, dolnego elementu 6 i górnego elementu 7, na którym znajduje się jedynie górna część króćcową 9 oraz część odpowiedniego pionowego wspornika 12, dochodzi środkowy element 29, który ma górną, część łożyskową 11 i większą część pionowego wspornika 12 pomiędzy górną częścią łożyskową 11 i górną częścią króćcową 9. W miejscu podziału 28 we wspomnianym wsporniku 12 górny element 7 i środkowy element 29 stykają się ze sobą W zasadzie można stwierdzić, że górny element 7 zawiera wspornik 12; w każdym razie ma on nasadę wspornika 12. Szczegóły przyporządkowania wspornika 12 górnemu elementowi 7 i środkowemu elementowi 29 należy określić na podstawie konkretnych wymagań. Rozwiązanie z fig. 6 ma tę zaletę, że przy demontażu nie jest konieczne zdejmowanie górnej części łożyskowej 11. Łożysko 3 turbiny parowej 1 może pozostać niezmienione i po zdjęciu górnego elementu 7 jest dostępne dla kontroli. Również podstawę dla łożyska 3 można znacznie prościej zmontować, bez konieczności jednoczesnego manipulowania górną częścią łożyskową. 11 i górną częścią króćcową 9.

Figury 7 i 8 ukazują wzajemnie prostopadłe, wzdłużne przekroje środkowego elementu

29. Widoczna jest górna część łożyskowa 11, istniejący częściowo pionowy wspornik 12 z zalanym wewnątrz niego, pojedynczym przewodem rurowym 13 oraz (na ' fig. 7) urządzenia mocujące 30 i 31, które mogą być przydatne do manipulowania środkowym elementem 29 lub do mocowania.

Króciec odlotowy maszyny przepływowej, zwłaszcza turbiny parowej, według wynalazku zawiera wszystkie niezbędne przewody rurowe w postaci integralnych części i jest w całości odlany. Koszt wytwarzania takiego elementu jest znacznie mniejszy w porównaniu do typowej techniki spawania; poprzez odpowiednie rozmieszczenie przewidzianych przewodów rurowych można również zyskać znaczną oszczędność miejsca. Może to mieć znaczenie dla pracy maszyny przepływowej, ponieważ wolna przestrzeń pozostaje do dyspozycji dla przepływu czynnika przepływowego, co zmniejsza straty ciśnienia, powstające na króćcu odlotowym. Stąd wynika bezpośrednio korzyść termodynamiczna.

181 549

FIG 7 FIG 8

181 549

FIG 6

181 549

FIG 4

27

24 23

181 549

12

FIG 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims (7)

Zastrzeżenia patentowe

1. Króciec odlotowy maszyny przepływowej, zwłaszcza turbiny parowej, zawierający co najmniej dwa połączone ze sobą elementy składowe, z podstawą dla łożyska maszyny przepływowej, znamienny tym, że każdy element stanowi jednoczęściowy odlew a co najmniej jeden element (6, 7) zawiera część króćcową (8, 9) oraz zespół wspornikowy złożony z co najmniej jednego wspornika (12, 21) z uformowanym w nim co najmniej jednym przewodem rurowym (13, 16, 17, 22, 23, 24), który przechodzi przez część króćcową i zespół wspornikowy.

2. Króciec według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dolny element (6) zawierający zespół wspornikowy złożony z dwóch, umieszczonych symetrycznie względem siebie w stosunku do pionowej osi (20) i nachylonych do pionu wsporników (21) i, ustawiony pionowo nad dolnym elementem (6), górny element (7) zawierajęcy zespół wspornikowy w postaci pionowego wspornika (12).

3. Króciec według zastrz. 2, znamienny tym, że zespół wspornikowy dolnego elementu (6) zawiera również pionowy wspornik (12).

4. Króciec według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że w pionowym wsporniku (12) i nachylonym wsporniku (21), osadzony jest pojedynczy przewód rurowy (13, 16, 17), korzystnie stalowy, a we wsporniku (21) osadzone są również, współosiowo, korzystnie stalowe, zewnętrzny przewód rurowy (23) oraz ułożony w zewnętrznym przewodzie rurowym (23) i zaizolowany względem niego wewnętrzny przewód rurowy (24), tworzące izolacyjny przewód rurowy.

5. Króciec według zastrz. 1, znamienny tym, że element (6, 7) zawiera połączoną z częściąkróćcową (8, 9) część korpusową(18), do połączenia z korpusem maszyny przepływowej.

6. Króciec według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że dolny element (6) zawiera dolną część łożyskową (10) a górny element (7) zawiera górną część łożyskową (11), przy czym dolny element (6) jest połączony dolną częścią łożyskt^^w^. (10) z górną częścią łożyskową (11) górnego elementu (7), zaś części króćcowe (8, 9) elementów: dolnego (6) i górnego (7) są połączone swoimi płaskimi bokami (26), w płaszczyźnie zawierającej oś obrotu maszyny przepływowej.

7. Króciec według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że dolny element (6) zawiera dolną część łożyskową (10), przy czym króciec zawiera również środkowy element (29) zawierający gómą część łożyskową (11) oraz zespół wspornikowy w postaci pojedynczego wspornika (12), przy czym dolny element (6) jest połączony dolną częścią łożyskową (10) z górną częścią łożyskową (11) środkowego elementu (29), zaś środkowy element (29) jest połączony z górnym elementem (7) w miejscu podziału (28) na wsporniku (12), zaś części króćcowe (8, 9) elementów: dolnego (6) i górnego (7) są połączone swoimi płaskimi bokami (26), w płaszczyźnie zawierającej zawierającą oś obrotu maszyny przepływowej.