RU2113595C1

RU2113595C1 - Steam turbine

Info

Publication number: RU2113595C1
Application number: RU96105685A
Authority: RU
Inventors: Евгений Павлович Ковалев
Original assignee: Евгений Павлович Ковалев
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1998-06-20

Abstract

FIELD: thermal engineering. SUBSTANCE: steam turbine has multistage rotor 2 with disks 3 provided with releasing holes 4 and running blades 5. Turbine also has diaphragms 7 with nozzle blades 8 on rim forming nozzle ducts 11. Diaphragms are provided with labyrinth seals 9 in their central bores and ducts 12 communicating with nozzle ducts 11. Starting sections 13 of diaphragm central bores communicate with nozzle ducts 11 through ducts 12. EFFECT: improved economic efficiency of turbine. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на паровых турбинах. The invention relates to a power system and can be used on steam turbines.

Известна паровая турбина с диафрагмами, в которой для частичного использования пара протечек через лабиринтовые уплотнения в диафрагмах по валу многоступенчатого ротора выполнены каналы, сообщающиеся с камерами между гребнями лабиринтового уплотнения и плоскостями полых сопловых лопаток с щелями в их выходных кромках. Known steam turbine with diaphragms, in which for the partial use of a pair of leaks through the labyrinth seals in the diaphragms along the shaft of a multi-stage rotor, channels are made that communicate with the chambers between the ridges of the labyrinth seal and the planes of the hollow nozzle vanes with slots in their outlet edges.

Однако известное техническое решение имеет недостатки, заключающиеся в потере энергии пара из-за дросселирования при протечке через гребни лабиринтового уплотнения и в полых сопловых лопатках, в сопловых каналах между которыми выходящий из щелей в выходных кромках пар требует затрат энергии для его ускорения, получая ее от основного потока пара, входящего в сопловые каналы. Кроме того, это техническое решение в полном объеме можно использовать только на паровых турбинах с полыми сопловыми лопатками. However, the known technical solution has drawbacks consisting in the loss of steam energy due to throttling during leakage through the ridges of the labyrinth seal and in hollow nozzle vanes, in the nozzle channels between which the steam leaving the slots in the outlet edges requires energy to accelerate, getting it from the main stream of steam entering the nozzle channels. In addition, this technical solution in full can only be used on steam turbines with hollow nozzle blades.

Целью изобретения является усовершенствование с повышением экономичности известной паровой турбины. The aim of the invention is to improve the efficiency of the known steam turbine.

Эта цель согласно изобретению достигается тем, что на паровой турбине, содержащей многоступенчатый ротор с дисками, снабженными разгрузочными отверстиями и рабочими лопатками, диафрагмы с сопловыми лопатками на ободе, образующие сопловые каналы, лабиринтовыми уплотнениями в их центральных отверстиях и каналами, сообщающимися с сопловыми каналами, начальные участки центральных отверстий диафрагм с помощью каналов в них сообщены с сопловыми каналами. This goal according to the invention is achieved by the fact that on a steam turbine containing a multi-stage rotor with disks equipped with discharge openings and blades, diaphragms with nozzle blades on the rim forming nozzle channels, labyrinth seals in their central holes and channels communicating with nozzle channels, the initial sections of the Central holes of the diaphragms using channels in them communicated with the nozzle channels.

Отводом более высокопотенциального пара протечек из начальных участков центральных отверстий диафрагм во входные участки их сопловых каналов обеспечивается технический результат по повышению экономичности: пар протечек из начальных участков отверстий диафрагм, не имеющий потерь энергии, непосредственно отводится во входные участки сопловых каналов с ускорением в них вместе с основным потоком пара перед поступлением на рабочие лопатки ротора. The removal of a higher potential pair of leaks from the initial sections of the central openings of the diaphragms to the inlet sections of their nozzle channels provides a technical result for increasing efficiency: a pair of leaks from the initial sections of the openings of the diaphragms, which does not have energy losses, is directly diverted to the input sections of the nozzle channels with acceleration in them together with the main stream of steam before entering the rotor blades.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана паровая турбина (часть ее из нескольких ступеней по оси ротора, т.к. последующие ступени по технологическому процессу по изобретению аналогичны). The invention is illustrated by the drawing, which shows a steam turbine (part of it from several steps along the axis of the rotor, because the subsequent steps in the technological process according to the invention are similar).

Паровая турбина содержит корпус 1, ротор 2 с дисками 3, их разгрузочные отверстия 4 и рабочие лопатки 5 с надбандажными уплотнениями 6 ротора 2, диафрагмы 7 с центральными отверстиями по валу ротора 2 с сопловыми лопатками 8 и сегментами 9 лабиринтового уплотнения с гребнями 10. Диафрагмы 7 установлены в корпусе 1. На разрезе по А-А показан в сечении сопловой канал 11, профиль сопловых лопаток 8 и выходящий в них канал 12. В диафрагмах 7 в каждый сопловой канал 11 выполнены по радиальным направлениям каналы 12 согласно изобретению от начальных участков 13 центральных отверстий диафрагм во входные участки сопловых каналов 11 с косым срезом на выходе в сторону хода пара. Стрелками указано направление пара протечек из начальных участков центральных отверстий. The steam turbine comprises a housing 1, a rotor 2 with disks 3, their discharge openings 4 and rotor blades 5 with over-band seals 6 of the rotor 2, a diaphragm 7 with central openings along the rotor shaft 2 with nozzle blades 8 and segments of the labyrinth seal with ridges 10. Diaphragms 7 are installed in the housing 1. In section A-A, the nozzle channel 11 is shown in cross section, the profile of the nozzle blades 8 and the channel 12 exiting therein. In the diaphragms 7, the channels 12 according to the invention are made in radial directions from the initial sections 13 in each nozzle channel 11 c the central apertures of the diaphragms in the inlet sections of the nozzle channels 11 with an oblique cut at the outlet towards the steam. The arrows indicate the direction of the pair of leaks from the initial sections of the central holes.

Работа паровой турбины по изобретению осуществляется следующим образом. The operation of the steam turbine according to the invention is as follows.

Подводимый к сопловым каналам 11 пар ускоряется за счет преобразования потенциальной энергии со снижением его давления в кинетическую и поступает на рабочие лопатки 5 ротора 2, приводя его во вращение с совершением механической работы по известному технологическому процессу. Выходящий отработанный в ступени пар поступает с некоторой выходной скоростью в сопла последующей ступени, и так от ступени к ступени процесс аналогичен. В процессе совершения механической работы вращающимся ротором происходят неизбежные протечки пара через уплотнения 6 по ободу диска 3 ротора и по его валу через диафрагменные уплотнения 9, 10. По каналам 12 в диафрагмах 7 отсасывается пар из начальных участков 13 центральных отверстий диафрагм 7 в сопловые каналы 11, в которых этот пар ускоряется совместно с основным потоком пара и поступает на рабочие лопатки и полезно используется в технологическом процессе работы турбины соответствующим повышением ее экономичности. The steam supplied to the nozzle channels 11 is accelerated by converting potential energy with a decrease in its kinetic pressure and enters the working blades 5 of the rotor 2, bringing it into rotation with the completion of mechanical work according to the known technological process. The steam that is exhausted in the stage enters, with a certain output speed, into nozzles of the subsequent stage, and so the process is similar from stage to stage. In the process of performing mechanical work by the rotating rotor, inevitable steam leaks through the seals 6 along the rim of the disk 3 of the rotor and along its shaft through the diaphragm seals 9, 10. Through the channels 12 in the diaphragms 7, steam is drawn from the initial sections 13 of the central holes of the diaphragms 7 into the nozzle channels 11 in which this steam is accelerated together with the main steam stream and enters the working blades and is useful in the technological process of turbine operation by a corresponding increase in its efficiency.

Claims

A steam turbine containing a multi-stage rotor with disks provided with discharge holes and blades, diaphragms with nozzle blades on the rim forming nozzle channels, labyrinth seals in their central holes and channels communicating with nozzle channels, characterized in that with nozzle channels by channels in the diaphragms communicated the initial sections of the Central holes of the diaphragms.