RU223085U1 - Уплотнение сепарационной ступени паровой турбины - Google Patents
Уплотнение сепарационной ступени паровой турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU223085U1 RU223085U1 RU2023132301U RU2023132301U RU223085U1 RU 223085 U1 RU223085 U1 RU 223085U1 RU 2023132301 U RU2023132301 U RU 2023132301U RU 2023132301 U RU2023132301 U RU 2023132301U RU 223085 U1 RU223085 U1 RU 223085U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seal
- steam
- rectangular
- cellular
- rotor
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 4
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно к уплотнительным узлам паровых турбин, и может быть использована в качестве концевого, периферийного или диафрагменного бесконтактного уплотнения, работающего в среде влажного пара. Уплотнение имеет следующую конструкцию: статорная часть (1) представлена в виде 8-12 прямоугольно-ячеистых блоков, состоящих из цилиндрической пластины (2) с перфорированными отверстиями (3) под каждую ячейку с диаметром вписанной окружности , к которой перпендикулярно крепится набор кольцевых пластин (4). В наружной части выполнены прорези, в которые вставляются радиальные пластины (5), лежащие в плоскости по валу турбины, центрующие между собой кольцевые пластины (4). Блок крепится в обойму обечайки (6), при этом может свободно обратно-поступательно смещаться в радиальном направлении при случайном задевании вращающейся поверхности благодаря пружинам сжатия. В обойме обечайки (6) выполнены осерадиальные каналы (7) с возможностью отвода пароконденсата из проточной части в область более низкого давления. Ротор (8) имеет фасонную поверхность в виде лунок (9) с шахматным расположением. Лунковые выемки имеют диаметр лунки dл=8÷12 мм и глубину hл=1÷2 мм. Технический результат заключается в минимизации относительных потерь. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно к уплотнительным узлам паровых турбин, и может быть использована в качестве концевого, периферийного или диафрагменного бесконтактного уплотнения, работающего в среде влажного пара.
В последние годы все большее применение в паровых турбинах находят ячеистые уплотнения с подпружиненными сегментами (Патент на полезную модель RU №112273 МПК F01D 11/02, опубл. 10.01.2012). В данном уплотнении при помощи высокотемпературной пайки закрепляются сотоблоки. Ячейки в указанном уплотнении имеют диаметр вписанной окружности 0,9÷2,5 мм и высоту 3÷6 мм. В сотоблоках сегментов выполнены кольцевые канавки шириной 0,9÷2,5 мм, глубиной 2,5÷5,5 мм и с расстоянием между канавками 2,7÷7,5 мм. Напротив сотовой поверхности расположен ротор с гладкой поверхностью.
Недостатком данного уплотнения является его неэффективное использование во влажнопаровой среде. При попадании в уплотнение капли заполняют сотовые ячейки, фактически образуя «гладкую щель», и при некоторых режимах выбрасываются в проточную часть уплотнения, тем самым вызывая опасность возникновения низкочастотной вибрации.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) предложенной полезной модели является прямоугольно-ячеистое уплотнение (Патент на полезную модель RU №171111 МПК F01D 11/08, опубл. 22.05.2017). В этом уплотнении статорная обечайка имеет ячеистую структуру с прямоугольными камерами, оснащенными системой отверстий и дренажей для отвода пароконденсата. Ротор не оснащен элементами гидравлического сопротивления.
Недостатком прототипа являются невысокие расходные и сепарационные характеристики уплотнения.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение сепарационной способности влагоулавливающих ячеистых уплотнений и уменьшение расхода утечки.
Технический результат заключается в минимизации относительных потерь.
Это достигается тем, что предложено уплотнение сепарационной ступени паровой турбины, содержащее роторную часть и статорную часть, содержащую статорную обойму, в которой установлены прямоугольно-ячеистые блоки, состоящие из перфорированной цилиндрической пластины, на которой посредством торцевого крепления расположены кольцевые пластины, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, а в наружной части выполнены прорези с установленными в них радиальными пластинами, расположенными радиально в плоскости по оси вала и образующими с кольцевыми пластинами ячеистую структуру с прямоугольно-ячеистыми камерами, причем каждый блок оснащен пружинами сжатия, предназначенными для его радиального сдвига при задевании ротором, и дренажами для отвода влажнопаровой среды, причем на роторной части выполнены лунковые выемки с шахматным расположением и с возможностью отталкивания крупнодисперсной пароводяной фазы в прямоугольно-ячеистые камеры с последующим отводом из проточной части. Лунковые выемки имеют диаметр лунки dл=8÷12 мм и глубину hл=1÷2 мм.
На фиг.1 изображены прямоугольно-ячеистый сегмент и ротор с лункообразной поверхностью в разрезе уплотнения паровой турбомашины, а также два вида на фиг. 2 и фиг. 3, содержащие поверхности данных элементов.
Данное уплотнение имеет следующую конструкцию: статорная часть 1 представлена в виде 8-12 прямоугольно-ячеистых блоков, состоящих из цилиндрической пластины 2 с перфорированными отверстиями 3 под каждую ячейку с диаметром вписанной окружности , к которой перпендикулярно крепится набор кольцевых пластин 4. В наружной части выполнены прорези, в которые вставляются радиальные пластины 5, лежащие в плоскости по валу турбины, центрующие между собой кольцевые пластины 4. Блок крепится в обойму обечайки 6, при этом может свободно обратно-поступательно смещаться в радиальном направлении при случайном задевании вращающейся поверхности благодаря пружинам сжатия. В обойме обечайки 6 выполнены осерадиальные каналы 7 с возможностью отвода пароконденсата из проточной части в область более низкого давления (например, в конденсатор или эжектор). Ротор 8 имеет фасонную поверхность в виде лунок 9 с шахматным расположением. Лунковые выемки имеют диаметр лунки dл=8÷12 мм и глубину hл=1÷2 мм.
Уплотнение сепарационной ступени паровой турбины работает следующим образом.
Капли влаги, находящиеся в поступающем паре, выбрасываются центробежной силой от поверхности ротора на статорную часть, где затем удаляются через осерадиальные отверстия 7 в периферийное пространство за ступенью турбины. Таким образом, путем организации на роторе нелинейной поверхности, реализован принцип аэродинамического воздействия на пароводяную среду.
По сравнению с прототипом уплотнение сепарационной ступени паровой турбины за счет лунковых выемок позволяет отсепарировать больше капельной влаги. Опыты на экспериментальной установке показали также на 5-7% уменьшение расхода утечки рабочего тела через проточную часть уплотнения по сравнению с прототипом с тем же зазором.
Использование полезной модели позволяет эффективно воздействовать на влажнопаровой поток, минимизировать относительные потери и повысить надежность паровой турбины за счет уменьшения эрозийного износа.
Claims (2)
1. Уплотнение сепарационной ступени паровой турбины, содержащее роторную часть и статорную часть, содержащую статорную обойму, в которой установлены прямоугольно-ячеистые блоки, состоящие из перфорированной цилиндрической пластины, на которой посредством торцевого крепления расположены кольцевые пластины, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, а в наружной части выполнены прорези с установленными в них радиальными пластинами, расположенными радиально в плоскости по оси вала и образующими с кольцевыми пластинами ячеистую структуру с прямоугольно-ячеистыми камерами, причем каждый блок оснащен пружинами сжатия, предназначенными для его радиального сдвига при задевании ротором, и дренажами для отвода влажнопаровой среды, отличающееся тем, что на роторной части выполнены лунковые выемки с шахматным расположением и с возможностью отталкивания крупнодисперсной пароводяной фазы в прямоугольно-ячеистые камеры с последующим отводом из проточной части.
2. Уплотнение сепарационной ступени паровой турбины по п.1, отличающееся тем, что лунковые выемки имеют диаметр лунки dл=8÷12 мм и глубину hл=1÷2 мм.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU223085U1 true RU223085U1 (ru) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4157880A (en) * | 1977-09-16 | 1979-06-12 | General Electric Company | Turbine rotor tip water collector |
| US5161942A (en) * | 1990-10-24 | 1992-11-10 | Westinghouse Electric Corp. | Moisture drainage of honeycomb seals |
| WO2014077058A1 (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 回転機械 |
| RU171111U1 (ru) * | 2016-12-01 | 2017-05-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Периферийное уплотнение паровой турбины |
| RU2667245C2 (ru) * | 2017-01-10 | 2018-09-18 | Андрей Витальевич Билан | Луночные уплотнения паровой турбины |
| RU196232U1 (ru) * | 2019-12-04 | 2020-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Брянский государственный технический университет» | Комбинированное уплотнение в турбомашинах |
| RU2784635C1 (ru) * | 2021-09-07 | 2022-11-29 | ООО НТЦ "Уралавиаспецтехнология" | Способ удаления влаги из периферийной зоны паровой турбины и лабиринтовое надбандажное уплотнение для ступеней паровых турбин работающих в среде влажного пара |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4157880A (en) * | 1977-09-16 | 1979-06-12 | General Electric Company | Turbine rotor tip water collector |
| US5161942A (en) * | 1990-10-24 | 1992-11-10 | Westinghouse Electric Corp. | Moisture drainage of honeycomb seals |
| WO2014077058A1 (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 回転機械 |
| RU171111U1 (ru) * | 2016-12-01 | 2017-05-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Периферийное уплотнение паровой турбины |
| RU2667245C2 (ru) * | 2017-01-10 | 2018-09-18 | Андрей Витальевич Билан | Луночные уплотнения паровой турбины |
| RU196232U1 (ru) * | 2019-12-04 | 2020-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Брянский государственный технический университет» | Комбинированное уплотнение в турбомашинах |
| RU2784635C1 (ru) * | 2021-09-07 | 2022-11-29 | ООО НТЦ "Уралавиаспецтехнология" | Способ удаления влаги из периферийной зоны паровой турбины и лабиринтовое надбандажное уплотнение для ступеней паровых турбин работающих в среде влажного пара |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1215251C (zh) | 流体涡轮机的密封装置 | |
| CN105102823B (zh) | 流体机械和用于流体机械的导流元件 | |
| CA1240722A (en) | Grooved honeycomb labyrinth seal | |
| CN112211831A (zh) | 空气悬浮高速离心压缩机 | |
| RU223085U1 (ru) | Уплотнение сепарационной ступени паровой турбины | |
| CN110469370B (zh) | 一种密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构 | |
| CA1113008A (en) | Turbine rotor tip water collector | |
| CN104895617B (zh) | 无扇叶涡轮发动机 | |
| CN201687944U (zh) | 一种轴径向组合密封装置 | |
| RU2416752C1 (ru) | Пальчиковое уплотнение с сотовой структурой | |
| CN210566259U (zh) | 一种锚形干气密封机构 | |
| CN109826673B (zh) | 一种防止汽轮机油中进水及漏油的结构 | |
| RU2719751C2 (ru) | Сотовое уплотнение турбомашины | |
| RU171111U1 (ru) | Периферийное уплотнение паровой турбины | |
| CN212774521U (zh) | 一种微燃机离心式油气分离器结构 | |
| RU38864U1 (ru) | Межвальный подшипниковый узел | |
| RU2041384C1 (ru) | Лабиринтно-вихревая гидромашина | |
| JP7369301B2 (ja) | 静翼セグメント、及びこれを備える蒸気タービン | |
| CN114412916B (zh) | 防止瓦块从瓦基分离结构 | |
| RU2211975C1 (ru) | Устройство для уплотнения зазора ступени паровой турбины | |
| CN214466094U (zh) | 对开型燕尾式机械密封装置 | |
| CN213511271U (zh) | 空气悬浮高速离心压缩机 | |
| CN214304075U (zh) | 一种组合式活塞环 | |
| CN115263756B (zh) | 一种高效液环真空泵 | |
| CN210715168U (zh) | 一种设置有多个消涡孔的离心式压缩机 |