RU2386039C2

RU2386039C2 - Annular chamber of flow part of turbine for mixing of steam flows

Info

Publication number: RU2386039C2
Application number: RU2008107392/06A
Authority: RU
Inventors: Григорий Давидович Баринберг (RU); Григорий Давидович Баринберг; Юрий Абрамович Сахнин (RU); Юрий Абрамович Сахнин; Александр Александрович Ивановский (RU); Александр Александрович Ивановский
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод"
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2010-04-10
Also published as: RU2008107392A

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: annular chamber includes curved partition attached to the first frame and dividing the chamber into two parts, channel formed with the first frame, its last stage and concave part of partition to turn steam flow of flow part almost through 180°, the channel formed with the second frame and convex part of partition, to supply mixed steam flow to the first stage of the second frame. In the area where mixed steam flow enters the first stage of the second frame on convex part the curved partition includes guide member.

EFFECT: invention allows providing reliability of turbine blading when low pressure steam is supplied from external source to chamber of flow part.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при разработке и эксплуатации паровых турбин.The invention relates to a power system and can be used in the development and operation of steam turbines.

Известна кольцевая камера проточной части турбины для смешения потоков пара низкого давления (мятого пара) от внешнего источника с протекающим в проточной части турбины паром (высокого давления), образованная двумя последовательно расположенными обоймами, последней ступенью первой обоймы и первой ступенью второй обоймы (см. например, С.М.Лосев. Паровые турбины. М.-Л. Госэнергоиздат, 1947, с.266-268).A circular turbine flow chamber is known for mixing low-pressure steam (crushed steam) from an external source with steam (high-pressure) flowing in the turbine flow-through, formed by two sequentially arranged clips, the last stage of the first clip and the first stage of the second clip (see, for example S.M. Losev. Steam turbines. M.-L. Gosenergoizdat, 1947, p. 266-268).

Это техническое решение является ближайшим к заявленному, но обладает следующими недостатками:This technical solution is the closest to the claimed, but has the following disadvantages:

1. При подводе пара низкого давления в камеру проточной части невозможно обеспечить его перемешивание с основным потоком пара, в результате чего возникает разность температур суммарного потока по высоте первой ступени второй обоймы, что снижает надежность облопачивания этой ступени.1. When supplying low pressure steam to the flow chamber, it is impossible to mix it with the main steam stream, as a result of which the temperature difference of the total stream over the height of the first stage of the second cage arises, which reduces the reliability of blading this stage.

2. В результате отсутствия полного перемешивания пара низкого давления с основным потоком пара возникают неравномерные плотность и распределение потоков пара по высоте первой ступени второй обоймы, что связано со значительными переменными напряжениями в рабочих лопатках во время вращения и с уменьшением надежности.2. As a result of the lack of complete mixing of low-pressure steam with the main steam stream, uneven density and distribution of steam flows along the height of the first stage of the second cage arise, which is associated with significant alternating voltages in the working blades during rotation and with a decrease in reliability.

Результаты математического моделирования скоростей пара по высоте сопловой 1 и рабочей 2 лопаток в первой ступени второй обоймы в связи с отсутствием полного перемешивания обоих потоков пара и, как следствие, неравномерность распределения подводимого пара представлены на фиг.1. Следует отметить, что изменение величин скоростей на переменных режимах может несколько отличаться, но характер их распределения практически не изменится и будет достаточно близким к изображенному на фиг.1.The results of mathematical modeling of steam velocities along the height of the nozzle 1 and the working 2 blades in the first stage of the second holder due to the lack of complete mixing of both steam flows and, as a result, the uneven distribution of the supplied steam are presented in Fig. 1. It should be noted that the change in the magnitude of the velocities in variable modes may slightly differ, but the nature of their distribution will not change much and will be quite close to that shown in Fig. 1.

Назначением заявленного изобретения является обеспечение надежности облопачивания первой ступени второй обоймы. Указанная задача достигается тем, что камера содержит закрепленную на первой обойме криволинейную перегородку, разделяющую камеру на две части, канал, образованный первой обоймой, ее последней ступенью и вогнутой частью перегородки, для разворота потока пара практически на 180°, канал, образованный второй обоймой и выпуклой частью перегородки, для подвода смешанного потока пара в первую ступень второй обоймы, а также тем, что в районе входа смешанного потока пара в первую ступень второй обоймы на выпуклой части криволинейная перегородка содержит направляющий элемент.The purpose of the claimed invention is to ensure the reliability of blading the first stage of the second clip. This problem is achieved by the fact that the camera contains a curved partition fixed on the first clip, dividing the camera into two parts, a channel formed by the first clip, its last step and the concave part of the partition, for a steam stream to rotate almost 180 °, the channel formed by the second clip and convex part of the partition, for supplying a mixed steam flow to the first stage of the second cage, as well as the fact that in the region of the entrance of the mixed steam flow into the first step of the second cage on the convex part, a curved partition with will have a guiding element.

На фиг.2 изображена предлагаемая кольцевая камера проточной части турбины для смешения потоков пара.Figure 2 shows the proposed annular chamber of the flow part of the turbine for mixing steam flows.

Кольцевая камера 1 содержит трубопровод 2 подвода пара от внешнего источника, первую обойму 3 с ее последней ступенью 4, вторую обойму 5 с ее первой ступенью 6, прикрепленную к первой обойме 3 криволинейную перегородку 7 с направляющим элементом 8, канал 9, образованный первой обоймой 3, ее последней ступенью 4 и вогнутой частью криволинейной перегородки 7, канал 10, образованный второй обоймой 5, выпуклой частью криволинейной перегородки 7 и ее направляющим элементом 8.The annular chamber 1 contains a pipe 2 for supplying steam from an external source, a first clip 3 with its last step 4, a second clip 5 with its first step 6, a curved partition 7 attached to the first clip 3 with a guiding element 8, the channel 9 formed by the first clip 3 , its last step 4 and the concave part of the curved partition 7, the channel 10 formed by the second cage 5, the convex part of the curved partition 7 and its guiding element 8.

Смешение потоков пара в кольцевой камере 1 осуществляется следующим образом. Пар проточной части из последней ступени 4 первой обоймы 3 попадает в канал 9 и благодаря вогнутой части криволинейной перегородки 7 разворачивается и встречается с паром из внешнего источника, подводимым по трубопроводу 2 в камеру 1, перемешивается с ним, после чего смешанный поток пара поступает в канал 10 и, дополнительно в нем перемешиваясь, попадает в первую ступень 6 второй обоймы 5.The mixing of steam flows in the annular chamber 1 is as follows. The steam of the flowing part from the last stage 4 of the first ferrule 3 enters the channel 9 and, thanks to the concave part of the curved partition 7, unfolds and meets the steam from an external source supplied through the pipe 2 to the chamber 1, mixes with it, after which the mixed steam stream enters the channel 10 and, additionally mixing in it, gets into the first step 6 of the second clip 5.

Благодаря сложной траектории прохождения пара проточной части и разворота его практически на 180° обеспечивается значительное перемешивание этого пара с потоком пара от внешнего источника и выравнивание температуры смешанного потока и равномерная плотность на выходе из канала 10.Due to the complex trajectory of the passage of the steam in the flow part and its turn through 180 °, this steam is significantly mixed with the steam stream from an external source and the temperature of the mixed stream is equalized and the density at the outlet of channel 10 is uniform.

Результаты математического моделирования распределения скоростей пара по высоте сопловой 1 и рабочей 2 лопаток в первой ступени 6 второй обоймы 5 приведены на фиг.3. Как видно из фиг.3, скорости пара по высоте лопаток практически выровнялись. Это предотвращает возникновение переменных напряжений по высоте первой ступени 6 второй обоймы 5.The results of mathematical modeling of the distribution of steam velocities over the height of the nozzle 1 and the working 2 blades in the first stage 6 of the second holder 5 are shown in figure 3. As can be seen from figure 3, the vapor velocity along the height of the blades almost leveled. This prevents the occurrence of alternating stresses along the height of the first stage 6 of the second holder 5.

Таким образом, применение представленной кольцевой камеры проточной части для смешения потоков пара от внешнего источника с протекающим в проточной части обеспечивает надежность работы турбины.Thus, the use of the presented annular chamber of the flowing part for mixing steam flows from an external source with the flowing in the flowing part ensures the reliability of the turbine.

Claims

1. An annular chamber of the turbine flow part for mixing steam flows from an external source with flowing in the flow part, formed by two sequentially arranged cages, the last step of the first cage and the first step of the second cage, characterized in that the chamber contains a curved partition fixed to the first cage, dividing the camera into two parts, the channel formed by the first cage, its last step and the concave part of the partition to turn the steam flow through the flow part by almost 180 °, the channel the second holder and the convex part of the partition, for supplying a mixed stream of steam in the first step of the second holder.

2. The annular chamber according to claim 1, characterized in that in the area of entry of the mixed vapor stream into the first stage of the second cage on the convex part, the curved partition contains a guiding element.