RU2011148761A

RU2011148761A - Сопловой аппарат паровой турбины, способ сборки паровой турбины и паровая турбина

Info

Publication number: RU2011148761A
Application number: RU2011148761/06A
Authority: RU
Inventors: Стивен Себастьян БЕРДЖИК; Доминик Джозеф УЭРТЕР
Original assignee: Дженерал Электрик Компани
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-06-10
Also published as: JP2012117530A; FR2968349A1; US20120141260A1; US8562292B2; DE102011055942A1; JP5965622B2; FR2968349B1; DE102011055942B4

Abstract

1. Сопловой аппарат паровой турбины, содержащийпо меньшей мере одну сопловую лопатку, имеющую выполненную за одно целое с ней внешнюю боковую стенку,внутреннее кольцо и внешнее кольцо, причем указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка проходит по существу в радиальном направлении между внутренним кольцом и внешним кольцом,при этом внутренняя поверхность внешнего кольца образует механическое вставное соединение с внешней поверхностью внешней боковой стенки, которое ограничивает осевое перемещение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки, авнешнее кольцо образует механическое вставное соединение с верхней по потоку поверхностью внешней боковой стенки, которое ограничивает радиальное перемещение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки,причем указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка прикреплена к внутреннему кольцу штифтовым соединением при помощи крепежных средств.2. Сопловой аппарат по п.1, в котором штифтовое соединение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки и внутреннего кольца содержит лопатку, присоединенную с возможностью поворота к внутреннему кольцу при помощи первого набора крепежных элементов, обеспечивающего расположение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки относительно внутреннего кольца, при этом указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка присоединена к внутреннему кольцу в радиальном направлении при помощи второго набора крепежных элементов.3. Сопловой аппарат по п.2, в котором внутреннее кольцо имеет отверстия, ориентированные в радиальном наружном направлении, расположенные по окружности внутреннего кольца и имеющие разз

Claims

1. Сопловой аппарат паровой турбины, содержащий

по меньшей мере одну сопловую лопатку, имеющую выполненную за одно целое с ней внешнюю боковую стенку,

внутреннее кольцо и внешнее кольцо, причем указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка проходит по существу в радиальном направлении между внутренним кольцом и внешним кольцом,

при этом внутренняя поверхность внешнего кольца образует механическое вставное соединение с внешней поверхностью внешней боковой стенки, которое ограничивает осевое перемещение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки, а

внешнее кольцо образует механическое вставное соединение с верхней по потоку поверхностью внешней боковой стенки, которое ограничивает радиальное перемещение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки,

причем указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка прикреплена к внутреннему кольцу штифтовым соединением при помощи крепежных средств.

2. Сопловой аппарат по п.1, в котором штифтовое соединение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки и внутреннего кольца содержит лопатку, присоединенную с возможностью поворота к внутреннему кольцу при помощи первого набора крепежных элементов, обеспечивающего расположение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки относительно внутреннего кольца, при этом указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка присоединена к внутреннему кольцу в радиальном направлении при помощи второго набора крепежных элементов.

3. Сопловой аппарат по п.2, в котором внутреннее кольцо имеет отверстия, ориентированные в радиальном наружном направлении, расположенные по окружности внутреннего кольца и имеющие раззенкованную часть.

4. Сопловой аппарат по п.3, в котором первый набор крепежных элементов содержит по меньшей мере один центрирующий штифт, а второй набор крепежных элементов содержит по меньшей мере один болт.

5. Сопловой аппарат по п.4, в котором внутреннее кольцо имеет проходящие через него отверстия, облегчающие выравнивание сопловой лопатки на внутреннем кольце.

6. Сопловой аппарат по п.1, в котором механическое вставное соединение между внешним кольцом и внешней боковой стенкой имеет один из следующих элементов: охватываемый выступ, проходящий в радиальном внутреннем направлении вдоль внутренней радиальной поверхности внешнего кольца и комплементарный охватывающей выемке, проходящей в радиальном внутреннем направлении и расположенной на внешней радиальной поверхности внешней боковой стенки, или охватывающую выемку, проходящую в радиальном наружном направлении вдоль внутренней радиальной поверхности внешнего кольца и комплементарную охватываемому выступу, проходящему в радиальном наружном направлении вдоль внешней поверхности внешней боковой стенки.

7. Сопловой аппарат по п.6, в котором механическое вставное соединение между внешним кольцом и внешней боковой стенкой дополнительно содержит одну из следующих комбинаций элементов: охватываемый выступ, проходящий в осевом направлении вниз по потоку и расположенный на нижней по потоку в осевом направлении поверхности внешнего кольца, и комплементарную охватывающую выемку, проходящую в осевом направлении и расположенную на верхней по потоку поверхности внешней боковой стенки, или охватывающую выемку, проходящую в осевом направлении вверх по потоку и расположенную на нижней по потоку в осевом направлении поверхности внешнего кольца, и комплементарный охватываемый выступ, проходящий в осевом направлении и расположенный на верхней по потоку поверхности внешней боковой стенки.

8. Сопловой аппарат по п.7, в котором указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка установлена между внешним кольцом и внутренним кольцом путем тангенциального введения.

9. Сопловой аппарат по п.7, в котором указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка установлена на место между внешним кольцом и внутренним кольцом путем осевого поворотного введения.

10. Сопловой аппарат по п.7, в котором внешняя боковая стенка приварена к внешнему кольцу без добавления присадочного металла в верхней по потоку области между внутренней радиальной поверхностью внешнего кольца и внешней радиальной поверхностью внешней боковой стенки.

11. Сопловой аппарат по п.7, в котором внешняя боковая стенка приварена к внешнему кольцу без добавления присадочного металла в по меньшей мере одной из следующих областей: в нижней по потоку области между внутренней радиальной поверхностью внешнего кольца и внешней радиальной поверхностью внешней боковой стенки и в верхней по потоку области между внутренней радиальной поверхностью внешнего кольца и внешней радиальной поверхностью внешней боковой стенки.

12. Способ сборки паровой турбины, включающий

использование кругового внешнего кольца и кругового внутреннего кольца, при этом внешнее кольцо имеет охватываемый выступ или охватывающую выемку на каждой из радиальной внутренней поверхности и тангенциальной нижней по потоку поверхности,

использование по меньшей мере одной сопловой лопатки, имеющей выполненную за одно целое с ней внешнюю боковую стенку, которая имеет охватывающую выемку или охватываемый выступ на каждой из радиальной внешней поверхности и тангенциальной верхней по потоку поверхности, причем указанные выемка или выступ комплементарны выступу или выемке внешнего кольца,

установку указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки с расположением указанной внешней боковой стенки между внешним кольцом и внутренним кольцом либо путем тангенциального введения, либо путем осевого поворотного введения и с обеспечением взаимодействия указанной по меньшей мере одной комплементарной выемки и выступа внешней боковой стенки с указанным по меньшей мере одним выступом и выемкой внешнего кольца,

присоединение указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки с возможностью поворота к внутреннему кольцу при помощи первого набора крепежных элементов, каждый из которых вставляют в одно из отверстий, разнесенных в окружном направлении, проходящих по существу в радиальном направлении через внутреннее кольцо и ориентированных по направлению к внешнему кольцу, так что указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка проходит по существу в радиальном наружном направлении от внутреннего кольца, и

регулирование указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки с обеспечением ее установки в окончательное рабочее положение и

ограничение поворотного перемещения указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки и присоединение каждой из лопаток к внутреннему кольцу при помощи второго набора крепежных элементов.

13. Способ по п.12, в котором дополнительно выполняют по меньшей мере одно из следующих действий: приваривают внешнюю боковую стенку к внутреннему кольцу на нижней по потоку поверхности в месте сопряжения между внутренней радиальной поверхностью внешнего кольца и внешней радиальной поверхностью внешней боковой стенки или приваривают внешнюю боковую стенку к внешнему кольцу на верхней по потоку поверхности в месте сопряжения между нижней по потоку тангенциальной поверхностью внешнего кольца и верхней по потоку тангенциальной поверхностью внешней боковой стенки.

14. Способ по п.12, в котором при присоединении указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки к внутреннему кольцу при помощи первого набора крепежных элементов вводят по меньшей мере один центрирующий штифт в целом в радиальном направлении в каждую из указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки для облегчения выравнивания каждой из указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки относительно внутреннего кольца.

15. Способ по п.12, в котором при присоединении указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки к внутреннему кольцу при помощи второго набора крепежных элементов присоединяют каждую из указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки к внутреннему кольцу при помощи по меньшей мере одного болта.

16. Способ по п.12, в котором дополнительно выполняют во внутреннем кольце разнесенные в окружном направлении отверстия, при этом размер каждого из указанных отверстий обеспечивает возможность размещения в них части первого набора крепежных элементов для облегчения прикрепления указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки к внутреннему кольцу.

17. Паровая турбина, содержащая сопловой аппарат, который содержит радиально внешнее кольцо, проходящее по существу в окружном направлении внутри паровой турбины,

радиально внутреннее кольцо, проходящее по существу в окружном направлении внутри паровой турбины,

по меньшей мере одну сопловую лопатку, которая имеет выполненную за одно целое с ней внешнюю боковую стенку и проходит по существу в радиальном направлении между внутренним кольцом и внешним кольцом,

при этом указанное внутреннее кольцо имеет разнесенные в окружном направлении отверстия, которые проходят по существу в радиальном направлении через внутреннее кольцо по направлению к внешнему кольцу и некоторые из которых имеют раззенкованную часть, причем указанная по меньшей мере одна сопловая лопатка присоединена с возможностью поворота к радиально внутреннему кольцу при помощи первого набора крепежных элементов, которые облегчают ориентирование указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки относительно внутреннего кольца, при этом указанная по меньшей мере одна лопатка присоединена к радиально внутреннему кольцу при помощи второго набора крепежных элементов, и

механически ограниченное сопряжение между внешней боковой стенкой сопловой лопатки и внешним кольцом.

18. Паровая турбина по п.17, в которой механически ограниченное сопряжение между внешней боковой стенкой указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки и внешним кольцом имеет один из следующих элементов: охватываемый выступ, проходящий в радиальном внутреннем направлении вдоль внутренней радиальной поверхности внешнего кольца и комплементарный охватывающей выемке, проходящей в радиальном внутреннем направлении и расположенной на внешней радиальной поверхности внешней боковой стенки, или охватывающую выемку, проходящую в радиальном наружном направлении вдоль внутренней радиальной поверхности внешнего кольца и комплементарную охватываемому выступу, проходящему в радиальном наружном направлении вдоль внешней поверхности внешней боковой стенки, а также содержит одну из следующих комбинаций элементов: охватываемый выступ, проходящий в осевом направлении вниз по потоку и расположенный на нижней по потоку в осевом направлении поверхности внешнего кольца, и комплементарную охватывающую выемку, проходящую в осевом направлении и расположенную на верхней по потоку поверхности внешней боковой стенки, или охватывающую выемку, проходящую в осевом направлении вверх по потоку и расположенную на нижней по потоку в осевом направлении поверхности внешнего кольца, и комплементарный охватываемый выступ, проходящий в осевом направлении и расположенный на верхней по потоку поверхности внешней боковой стенки.

19. Паровая турбина по п.18, в которой указанная внешняя боковая стенка приварена к внешнему кольцу без добавления присадочного металла в по меньшей мере одной из следующих областей: в нижней по потоку области между внутренней радиальной поверхностью внешнего кольца и внешней радиальной поверхностью внешней боковой стенки и в верхней по потоку области между внутренней радиальной поверхностью внешнего кольца и внешней радиальной поверхностью внешней боковой стенки.

20. Паровая турбина по п.18, в которой размер разнесенных в окружном направлении отверстий обеспечивает размещение в них по меньшей мере части второго набора крепежных элементов для закрепления указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки в сопловом аппарате, при этом первый набор крепежных элементов содержит центрирующий штифт, а второй набор крепежных элементов содержит болт, причем указанный центрирующий штифт облегчает выравнивание каждой из указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки в сопловом аппарате, а указанный болт облегчает закрепление каждой из указанной по меньшей мере одной сопловой лопатки в сопловом аппарате.