RU171111U1

RU171111U1 - Steam Turbine Peripheral Seal

Info

Publication number: RU171111U1
Application number: RU2016147216U
Authority: RU
Inventors: Владимир Георгиевич Грибин; Сергей Сергеевич Дмитриев; Борис Николаевич Петрунин; Антон Андреевич Гусев
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2017-05-22

Abstract

Полезная модель относится к области турбостроения, а именно к уплотнениям паровых турбин атомных электростанций, и направлена на повышение экономичности и надежности паровой турбины и обеспечение высокой ремонтопригодности при работе во влажнопаровой среде. Периферийное уплотнение паровой турбины содержит роторную часть 1 и статорную часть, содержащую статорную обечайку 2, в которой установлена цилиндрическая пластина 3. Внутри цилиндрической пластины 3 расположены кольцевые пластины 4, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, центр совпадает с осью турбины, а в наружной части выполнены прорези, куда установлены радиальные пластины 5, расположенные радиально в плоскости, проходящей через ось турбины, и образующие с кольцевыми пластинами 4 ячеистую структуру с прямоугольными камерами 6, соединенную сваркой. Кольцевые пластины 4 и радиальные пластины 5 замкнуты кольцевыми установочными пластинами 7, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, а центр совпадает с осью турбины, выполненными из стального листа толщиной от 2 до 3 мм и соединенными сваркой с цилиндрической пластиной 3. При этом цилиндрическая пластина 3 выполнена перфорированной с радиальными отверстиями 8 диаметром от 1,0 до 3,0 мм, расположенными на периферии каждой из прямоугольных камер 6. В статорной обечайке 2 выполнены кольцевая расточка 9, соосная с цилиндрической пластиной 3 и ограниченная в осевом направлении кольцевыми установочными пластинами 7, и осерадиальные отверстия 10 из кольцевой расточки 9 в периферийное пространство за ступенью турбины. 1 ил.The utility model relates to the field of turbine construction, namely, to seals of steam turbines of nuclear power plants, and is aimed at increasing the efficiency and reliability of a steam turbine and ensuring high maintainability when working in a humid-steam environment. The peripheral seal of the steam turbine contains a rotor part 1 and a stator part containing a stator shell 2, in which a cylindrical plate 3 is installed. Inside the cylindrical plate 3 are ring plates 4, the plane of each of which is perpendicular to the axis of the turbine, the center coincides with the axis of the turbine, and in the outer parts are made slots where radial plates 5 are mounted, located radially in a plane passing through the axis of the turbine and forming a cellular structure with rectangular rings with ring plates 4 amers 6 connected by welding. The annular plates 4 and the radial plates 5 are closed by annular mounting plates 7, the plane of each of which is perpendicular to the axis of the turbine, and the center coincides with the axis of the turbine, made of steel sheet with a thickness of 2 to 3 mm and connected by welding to a cylindrical plate 3. In this case, the cylindrical plate 3 is made perforated with radial holes 8 with a diameter of 1.0 to 3.0 mm, located on the periphery of each of the rectangular chambers 6. In the stator shell 2, an annular bore 9 is made, coaxial with the cylindrical plate asthina 3 and axially limited by ring mounting plates 7, and axial holes 10 from the annular bore 9 into the peripheral space behind the turbine stage. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области турбостроения, а именно к уплотнениям паровых турбин атомных электростанций, и может быть использована для уплотнения рабочих решеток ступеней части высокого, среднего и низкого давления, работающих в зоне повышенной влажности пара.The utility model relates to the field of turbine construction, namely, to the seals of steam turbines of nuclear power plants, and can be used to seal the working gratings of the stages of the high, medium, and low pressures operating in the zone of high humidity of steam.

Известно уплотнение паровой турбины (патент РФ на полезную модель №138107, опубл. 27.02.2014, МПК F01D 11/08), которое может быть использовано в качестве периферийного, содержащее цилиндрическую пластину, внутри которой расположены кольцевые пластины, радиальные пластины, образующие с кольцевыми пластинами прямоугольно-ячеистую камерную структуру, соединенную сваркой, при этом в наружной части кольцевых пластин выполнены прорези, куда установлены радиальные пластины.It is known to seal a steam turbine (RF patent for utility model No. 138107, publ. 02.27.2014, IPC F01D 11/08), which can be used as a peripheral one, containing a cylindrical plate, inside of which there are ring plates, radial plates forming with ring the plates are a rectangular-cellular chamber structure connected by welding, while in the outer part of the annular plates, slots are made where the radial plates are mounted.

Недостатками данного технического решения являются низкая надежность и экономичность при работе во влажнопаровой среде и малый эксплуатационный ресурс вследствие эрозионного износа поверхности статорной части.The disadvantages of this technical solution are low reliability and efficiency when working in a humid-steam environment and low operational life due to erosive wear of the surface of the stator part.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является возможность удаления капельной влаги из пространства между ротором и статором уплотнения паровой турбины.The technical task of the proposed utility model is the ability to remove droplet moisture from the space between the rotor and the stator of the steam turbine seal.

Технический результат заключается в повышении экономичности и надежности паровой турбины и обеспечении высокой ремонтопригодности при работе во влажнопаровой среде.The technical result consists in increasing the efficiency and reliability of a steam turbine and ensuring high maintainability when working in a humid-steam environment.

Это достигается тем, что известное периферийное уплотнение паровой турбины, содержащее роторную часть и статорную часть, содержащую статорную обечайку, в которой установлена цилиндрическая пластина, внутри которой расположены кольцевые пластины, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, центр совпадает с осью турбины, а в наружной части выполнены прорези с установленными в них радиальными пластинами, расположенными радиально в плоскости, проходящей через ось турбины, и образующими с кольцевыми пластинами ячеистую структуру с прямоугольными камерами, соединенную сваркой, снабжено выполненными в статорной обечайке кольцевой расточкой, соосной с цилиндрической пластиной, и осерадиальными отверстиями из кольцевой расточки в периферийное пространство за ступенью турбины, кольцевыми установочными пластинами, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, а центр совпадает с осью турбины, выполненными из стального листа толщиной от 2 до 3 мм и соединенными сваркой с цилиндрической пластиной так, что кольцевые пластины и радиальные пластины замкнуты кольцевыми установочными пластинами, а кольцевая расточка ограничена ими в осевом направлении, при этом цилиндрическая пластина выполнена перфорированной с радиальными отверстиями диаметром от 1,0 до 3,0 мм, расположенными на периферии каждой из прямоугольных камер.This is achieved by the fact that the known peripheral seal of a steam turbine containing a rotor part and a stator part containing a stator shell, in which a cylindrical plate is installed, inside of which there are ring plates, the plane of each of which is perpendicular to the axis of the turbine, the center coincides with the axis of the turbine, and in of the outer part, slots are made with radial plates installed in them, arranged radially in a plane passing through the axis of the turbine, and forming a cellular stream with ring plates the round with rectangular chambers, connected by welding, is equipped with a circular bore made in the stator shell, coaxial with the cylindrical plate, and axial holes from the circular bore into the peripheral space behind the turbine stage, with circular mounting plates, the plane of each of which is perpendicular to the axis of the turbine, and the center coincides with the axis of the turbine, made of steel sheet with a thickness of 2 to 3 mm and connected by welding to a cylindrical plate so that the ring plates and radial plates lock They are mounted with annular mounting plates, and the annular bore is axially bounded by them, while the cylindrical plate is perforated with radial holes with a diameter of 1.0 to 3.0 mm located on the periphery of each of the rectangular chambers.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено периферийное уплотнение паровой турбины.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows the peripheral seal of a steam turbine.

Периферийное уплотнение паровой турбины содержит роторную часть 1 и статорную часть, содержащую статорную обечайку 2, в которой установлена цилиндрическая пластина 3. Внутри цилиндрической пластины 3 расположены кольцевые пластины 4, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, центр совпадает с осью турбины, а в наружной части выполнены прорези, куда установлены радиальные пластины 5, расположенные радиально в плоскости, проходящей через ось турбины, и образующие с кольцевыми пластинами 4 ячеистую структуру с прямоугольными камерами 6, соединенную сваркой.The peripheral seal of the steam turbine contains a rotor part 1 and a stator part containing a stator shell 2, in which a cylindrical plate 3 is installed. Inside the cylindrical plate 3 are ring plates 4, the plane of each of which is perpendicular to the axis of the turbine, the center coincides with the axis of the turbine, and in the outer parts are made slots where radial plates 5 are mounted, located radially in a plane passing through the axis of the turbine and forming a cellular structure with rectangular rings with ring plates 4 amers 6 connected by welding.

Кольцевые пластины 4 и радиальные пластины 5 замкнуты кольцевыми установочными пластинами 7, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, а центр совпадает с осью турбины, выполненными из стального листа толщиной от 2 до 3 мм и соединенными сваркой с цилиндрической пластиной 3. При этом цилиндрическая пластина 3 выполнена перфорированной с радиальными отверстиями 8 диаметром от 1,0 до 3,0 мм, расположенными на периферии каждой из прямоугольных камер 6.The annular plates 4 and the radial plates 5 are closed by annular mounting plates 7, the plane of each of which is perpendicular to the axis of the turbine, and the center coincides with the axis of the turbine, made of steel sheet with a thickness of 2 to 3 mm and connected by welding to a cylindrical plate 3. In this case, the cylindrical plate 3 is made perforated with radial holes 8 with a diameter of 1.0 to 3.0 mm, located on the periphery of each of the rectangular chambers 6.

В статорной обечайке 2 выполнены кольцевая расточка 9, соосная с цилиндрической пластиной 3 и ограниченная в осевом направлении кольцевыми установочными пластинами 7, и осерадиальные отверстия 10 из кольцевой расточки 9 в периферийное пространство за ступенью турбины. Таким образом, пространство внутри прямоугольных камер 6 посредством радиальных отверстий 8, кольцевой расточки 9, и осерадиальных отверстий 10 соединено с периферийным пространством за ступенью турбины. Кольцевые 4 и радиальные 5 пластины, а также цилиндрическая пластина 3 выполнены из стального листа толщиной от 0,4 до 0,8 мм.In the stator shell 2, an annular bore 9 is made, coaxial with the cylindrical plate 3 and axially limited by the ring mounting plates 7, and axial holes 10 from the annular bore 9 into the peripheral space behind the turbine stage. Thus, the space inside the rectangular chambers 6 is connected through the radial holes 8, the annular bore 9, and the axial holes 10 to the peripheral space behind the turbine stage. The annular 4 and radial 5 plates, as well as the cylindrical plate 3 are made of steel sheet with a thickness of 0.4 to 0.8 mm.

Периферийное уплотнение паровой турбины работает следующим образом.The peripheral seal of a steam turbine operates as follows.

Капли влаги, находящиеся в поступающем паре, вследствие начальной закрутки потока и вращения роторной части 1, помимо осевого, совершают также окружное движение. Возникающая при этом центробежная сила отжимает капельную субстанцию на статорную часть периферийного уплотнения паровой турбины. Из прямоугольных камер 6 капельная субстанция через радиальные отверстия 8 попадает в расточку 9 статорной обечайки 2, откуда затем удаляется через осерадиальные отверстия 10 в периферийное пространство за ступенью турбины. Таким образом, путем организации соответствующих теплоперепадов по всему тракту движения пароводяной среды, реализован принцип аэродинамического воздействия на пароводяную среду. Этот принцип эффективно работает, в том числе и при пленочной конденсации.Drops of moisture in the incoming pair, due to the initial swirling of the flow and rotation of the rotor part 1, in addition to the axial, also make a circular motion. The resulting centrifugal force squeezes the drip substance onto the stator part of the peripheral seal of the steam turbine. From the rectangular chambers 6, the droplet substance passes through the radial holes 8 into the bore 9 of the stator shell 2, from where it is then removed through the axial holes 10 into the peripheral space behind the turbine stage. Thus, by organizing the corresponding heat differences throughout the path of the steam-water medium, the principle of aerodynamic effects on the steam-water medium is implemented. This principle works effectively, including with film condensation.

Радиальные отверстия 8 выполняются пробойным инструментом при штамповке цилиндрической пластины 3. Осерадиальные отверстия 10 выполняются сверлением, что позволяет осуществлять оперативную оптимизацию их типоразмеров и конфигураций, в частности, диаметра и количества таких отверстий.Radial holes 8 are made with a punching tool when stamping a cylindrical plate 3. Axial holes 10 are made by drilling, which allows for operational optimization of their sizes and configurations, in particular, the diameter and number of such holes.

Использование полезной модели позволяет эффективно воздействовать на влажнопаровой поток в периферийном уплотнении для существенного снижения негативного влияния влажной фазы на потребительские и эксплуатационные характеристики паровых турбоагрегатов атомных станций, такие как экономичность, надежность и ремонтопригодность.The use of the utility model makes it possible to effectively influence the wet-steam flow in the peripheral seal to significantly reduce the negative impact of the wet phase on the consumer and operational characteristics of steam turbine units of nuclear power plants, such as efficiency, reliability, and maintainability.

Claims

A peripheral seal of a steam turbine containing a rotor part and a stator part containing a stator shell, in which a cylindrical plate is installed, inside of which there are annular plates, the plane of each of which is perpendicular to the axis of the turbine, the center coincides with the axis of the turbine, and slots with installed in them radial plates located radially in a plane passing through the axis of the turbine, and forming a cellular structure with rectangular chambers with ring plates, with a single welding, characterized in that it is equipped with annular boring made in the stator shell coaxial with the cylindrical plate, and axial holes from the annular boring into the peripheral space behind the turbine stage, ring mounting plates, the plane of each of which is perpendicular to the axis of the turbine, and the center coincides with the axis of the turbine, made of steel sheet with a thickness of 2 to 3 mm and connected by welding to a cylindrical plate so that the ring plates and radial plates are closed ring central mounting plates, and the annular bore is limited by them in the axial direction, while the cylindrical plate is perforated with radial holes with a diameter of from 1.0 to 3.0 mm, located on the periphery of each of the rectangular chambers.