RU2605876C1 - Steam turbine diaphragm - Google Patents

Steam turbine diaphragm Download PDF

Info

Publication number
RU2605876C1
RU2605876C1 RU2015132459/06A RU2015132459A RU2605876C1 RU 2605876 C1 RU2605876 C1 RU 2605876C1 RU 2015132459/06 A RU2015132459/06 A RU 2015132459/06A RU 2015132459 A RU2015132459 A RU 2015132459A RU 2605876 C1 RU2605876 C1 RU 2605876C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tier
diaphragm
stage
lpc
double
Prior art date
Application number
RU2015132459/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Ефимович Зарянкин
Андрей Николаевич Рогалев
Иван Владимирович Гаранин
Сергей Константинович Осипов
Владислав Аркадьевич Зарянкин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority to RU2015132459/06A priority Critical patent/RU2605876C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2605876C1 publication Critical patent/RU2605876C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: diaphragm for double-tier low pressure cylinder (LPC) lower tier first stage. Diaphragm is made double-tier, wherein in lower part steam turbine stage typical diaphragm is arranged, and in upper tier aerodynamic filter is installed. Filter consists of radially arranged flat perforated plates, continuously arranged around lower tier diaphragm external rim outer circumference with angle pitch, not exceeding 5°. Engineering problem, solved by disclosed diaphragm, consists in non-uniform inlet velocities field aligning, reduction of pressure pulsations amplitudes in steam flow before LPC upper tier first stage.
EFFECT: technical result, achieved due to disclosed diaphragm installation on double-tier LPC first stage consists in solving problems, associated with its fixture in LPC housing, as well as in upper tier blade systems operation under conditions of velocities uniform distribution in circumferential direction.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и связано с созданием нового двухъярусного цилиндра низкого давления с повышенным предельным пропуском пара в конденсатор.The invention relates to the field of power engineering and is associated with the creation of a new two-tiered low-pressure cylinder with an increased maximum passage of steam into the condenser.

Конструктивная особенность рассматриваемого цилиндра состоит в том, что число ступеней давления в верхнем ярусе всегда ниже количества ступеней в нижнем ярусе [1] (Зарянкин А.Е., Арианов С.В., Зарянкин В.А. Проточная часть паровой турбины. Патент на изобретение №2296224 RU с приоритетом от 22.06.2006 БИ №9 27.03.2007), в связи с этим возникают серьезные проблемы с организацией подвода пара к первой ступени верхнего яруса и с креплением в корпусе ЦНД диафрагмы нижнего яруса.The design feature of the cylinder in question is that the number of pressure steps in the upper tier is always lower than the number of steps in the lower tier [1] (Zaryankin AE, Arianov SV, Zaryankin VA Flow part of a steam turbine. Patent for invention No. 2296224 RU with priority dated June 22, 2006 BI No. 9 03/27/2007), in connection with this, serious problems arise with the organization of steam supply to the first stage of the upper tier and with the fastening of the lower tier diaphragm in the low-pressure cylinder housing.

Известные диафрагмы первой ступени ЦНД состоят из тела диафрагмы и обода диафрагмы, между которыми устанавливаются сопловые лопатки ступени турбины. Диафрагмы имеют горизонтальный разъем и устанавливаются в обойму диафрагмы, связанной с корпусом цилиндра [2] (Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. М. Энергоатомиздат. 1990).Known diaphragms of the first stage of the low pressure cylinder consist of the body of the diaphragm and the rim of the diaphragm, between which nozzle vanes of the turbine stage are installed. The diaphragms have a horizontal connector and are installed in the holder of the diaphragm connected with the cylinder body [2] (Trukhny AD Stationary steam turbines. M. Energoatomizdat. 1990).

Основной недостаток таких диафрагм, при использовании их в первой ступени двухъярусного ЦНД, связан с возникающими проблемами при установке их в обойме диафрагмы. Объясняется это тем, что в верхнем ярусе число ступеней меньше, чем в нижнем, и первая ступень верхнего яруса оказывается смещенной относительно первой ступени нижнего яруса. Также стоит отметить, что при установке таких диафрагм сильно возрастает неравномерность поля скоростей перед сопловым аппаратом первой ступени верхнего яруса.The main disadvantage of such diaphragms, when used in the first stage of a two-tier low pressure cylinder, is associated with the problems that arise when they are installed in the diaphragm cage. This is explained by the fact that in the upper tier the number of steps is less than in the lower, and the first step of the upper tier is shifted relative to the first step of the lower tier. It is also worth noting that when installing such apertures, the non-uniformity of the velocity field in front of the nozzle apparatus of the first stage of the upper tier greatly increases.

Техническая задача, решаемая предлагаемой диафрагмой паровой турбины, состоит в выравнивании неравномерного входного поля скоростей и снижения амплитуд пульсаций давления в потоке пара перед первой ступенью верхнего яруса ЦНД.The technical problem solved by the proposed diaphragm of a steam turbine is to equalize the uneven input velocity field and reduce the amplitudes of the pressure pulsations in the steam stream before the first stage of the upper stage of the low-pressure cylinder.

Технический результат, получаемый за счет предлагаемой диафрагмы, заключается в решении проблем, связанных с ее креплением в корпусе двухъярусного ЦНД, а так же в работе лопаточных аппаратов верхнего яруса в условиях равномерного распределения скоростей в окружном направлении и достигается тем, что известная диафрагма, преимущественно для первой ступени двухъярусного цилиндра низкого давления, содержащая диск, внешний обвод нижнего яруса, сопловые лопатки первой ступени нижнего яруса, внешний обвод верхнего яруса и перфорированные пластины, выполняется двухъярусной, причем в нижней части располагается обычная диафрагма ступени паровой турбины, а в верхнем ярусе установлен аэродинамический фильтр, состоящий из плоских радиально установленных перфорированных пластин, непрерывно расположенных по всей внешней окружности внешнего обвода диафрагмы нижнего яруса с угловым шагом, не превышающим 5°.The technical result obtained due to the proposed diaphragm is to solve the problems associated with its fastening in the case of a two-tier low-pressure cylinder, as well as the operation of the upper tier vanes under conditions of uniform distribution of speeds in the circumferential direction and is achieved by the fact that the known diaphragm, mainly for the first stage of the two-tier low-pressure cylinder, containing a disk, an outer contour of the lower tier, nozzle blades of the first stage of the lower tier, an outer contour of the upper tier and perforated plates Astin, is performed in two tiers, with the usual diaphragm of the steam turbine stage located in the lower part, and in the upper tier an aerodynamic filter consisting of flat radially mounted perforated plates continuously located along the entire outer circumference of the outer contour of the lower tier aperture with an angular step not exceeding 5 °.

Перечень чертежей:The list of drawings:

На фиг. 1 показана конструкция диафрагмы для первой ступени двухъярусного ЦНД, представляющая собой двухъярусную конструкцию.In FIG. 1 shows the design of the diaphragm for the first stage of a two-tier LPC, which is a two-tier structure.

На фиг. 2 для справки приведен продольный разрез двухъярусного ЦНД с предлагаемой двухъярусной диафрагмой первой ступени.In FIG. 2 for reference is a longitudinal section of a two-tier low pressure cylinder with the proposed two-tier diaphragm of the first stage.

Нижний ярус рассматриваемой диафрагмы состоит из диска 1, внешнего обвода 2, между которыми установлены сопловые лопатки первой ступени нижнего яруса 3. Между внешним обводом верхнего яруса 4 и внешним обводом нижнего яруса 2 с угловым шагом, не превышающим 5°, радиально устанавливаются перфорированные пластины 5, являющиеся по существу аэродинамическими фильтрами.The lower tier of the diaphragm in question consists of a disk 1, an outer bypass 2, between which nozzle blades of the first stage of the lower tier 3 are installed. Between the outer bypass of the upper tier 4 and the outer bypass of the lower tier 2 with an angular pitch not exceeding 5 °, perforated plates 5 are radially mounted which are essentially aerodynamic filters.

Сопловые лопатки нижнего яруса 3 и перфорированные пластины 5 верхнего яруса жестко связаны с диском 1 и обводами 2 и 4, образуя тем самым единую жесткую неразборную конструкцию с горизонтальным разъемом, как у всех обычных диафрагм. Нижняя и верхняя половины диафрагмы устанавливаются в обойму диафрагмы, связанную с корпусом ЦНД.The nozzle vanes of the lower tier 3 and the perforated plates 5 of the upper tier are rigidly connected to the disk 1 and the contours 2 and 4, thereby forming a single rigid, non-separable structure with a horizontal connector, like all conventional diaphragms. The lower and upper halves of the diaphragm are mounted in a diaphragm cage connected to the low-pressure cylinder housing.

Предлагаемая диафрагма паровой турбины для двухъярусного ЦНД работает следующим образом. Большая часть пара, протекая через нижний ярус, расширяется в каналах сопловых решеток 3, другая часть пара, протекая через верхний ярус диафрагмы, взаимодействует с аэродинамическим фильтром, обладающим малым аэродинамическим сопротивлением и не пропускающим крупные дискретные вихревые образования к входному сечению соплового аппарата первой ступени верхнего яруса. Отверстия перфорации на пластинах обеспечивают гашение окружной неравномерности потока пара и практически до нуля снижают поперечные силы, действующие на пластины при отклонении векторов скорости пара от осевого направления.The proposed diaphragm of a steam turbine for a two-tier LPC works as follows. Most of the steam flowing through the lower tier expands in the channels of the nozzle gratings 3, the other part of the steam flowing through the upper tier of the diaphragm interacts with an aerodynamic filter having a low aerodynamic drag and not letting large discrete vortex formations pass to the input section of the nozzle apparatus of the first stage of the upper stage tier. The perforation holes on the plates suppress the circumferential unevenness of the steam flow and practically reduce the shear forces acting on the plates to zero when the steam velocity vectors deviate from the axial direction.

Список литературыBibliography

1. Зарянкин А.Е., Арианов СВ., Зарянкин В.А. Проточная часть паровой турбины. Патент на изобретение №2296224 RU с приоритетом от 22.06.2006, БИ №9 27.03.2007.1. Zaryankin A.E., Arianov SV., Zaryankin V.A. Flowing part of a steam turbine. Patent for invention No. 2296224 RU with priority dated 06/22/2006, BI No. 9 03/27/2007.

2. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. М. Энергоатомиздат, 1990.2. Trukhny A.D. Stationary steam turbines. M. Energoatomizdat, 1990.

Claims (1)

Диафрагма, преимущественно для первой ступени двухъярусного цилиндра низкого давления, содержащая диск, внешний обвод нижнего яруса, сопловые лопатки первой ступени нижнего яруса, внешний обвод верхнего яруса и перфорированные пластины, отличающаяся тем, что она выполнена двухъярусной, причем в нижней части располагается обычная диафрагма ступени паровой турбины, а в верхнем ярусе установлен аэродинамический фильтр, состоящий из плоских радиально установленных перфорированных пластин, непрерывно расположенных по всей внешней окружности внешнего обвода диафрагмы нижнего яруса с угловым шагом, не превышающим 5°. A diaphragm, mainly for the first stage of a two-tier low-pressure cylinder, comprising a disk, an outer contour of the lower tier, nozzle blades of the first stage of the lower tier, an outer contour of the upper tier and perforated plates, characterized in that it is made of two-tier, with the usual diaphragm of the step being located in the lower part steam turbine, and in the upper tier there is an aerodynamic filter consisting of flat radially mounted perforated plates continuously located throughout the entire outer circumference the outer circumference of the diaphragm of the lower tier with an angular step not exceeding 5 °.
RU2015132459/06A 2015-08-04 2015-08-04 Steam turbine diaphragm RU2605876C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015132459/06A RU2605876C1 (en) 2015-08-04 2015-08-04 Steam turbine diaphragm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015132459/06A RU2605876C1 (en) 2015-08-04 2015-08-04 Steam turbine diaphragm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2605876C1 true RU2605876C1 (en) 2016-12-27

Family

ID=57793716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015132459/06A RU2605876C1 (en) 2015-08-04 2015-08-04 Steam turbine diaphragm

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605876C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU819364A1 (en) * 1975-06-04 1981-04-07 Предприятие П/Я А-3513 Steam turbine flow-throuth section
RU2372491C2 (en) * 2007-10-30 2009-11-10 Закрытое акционерное общество "ЭНТЭК" (ЗАО "ЭНТЭК") Double-level cylinder of low pressure of condensing steam turbine
RU2504664C1 (en) * 2012-08-01 2014-01-20 Вячеслав Аркадьевич Хаимов Turning control diaphragm of extraction steam turbine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU819364A1 (en) * 1975-06-04 1981-04-07 Предприятие П/Я А-3513 Steam turbine flow-throuth section
RU2372491C2 (en) * 2007-10-30 2009-11-10 Закрытое акционерное общество "ЭНТЭК" (ЗАО "ЭНТЭК") Double-level cylinder of low pressure of condensing steam turbine
RU2504664C1 (en) * 2012-08-01 2014-01-20 Вячеслав Аркадьевич Хаимов Turning control diaphragm of extraction steam turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2329150B1 (en) Axial turbomachine having asymmetrical compressor inlet guide baffle
US9404368B2 (en) Blade cascade and turbomachine
US10443626B2 (en) Non uniform vane spacing
CH708780A8 (en) Transition channel arrangement with modified trailing edge in a turbine system.
EP2584142A3 (en) Gas turbine engine cooling systems having hub-bleed impellers and methods for the production thereof
RU2013152735A (en) CASE COOLING CHANNEL
CN103122776B (en) For the diffuser of axial-flow machine
RU2018104809A (en) AIRCRAFT CONTAINING A REAR POWER UNIT WITH AN ENCLOSED CIRCUIT WITH AN INPUT STATOR CONTAINING THE DISCHARGE FUNCTION
CN102235387A (en) Diffuser for gas turbine system
JP2012229690A5 (en)
EP2325438A3 (en) Seal plates for directing airflow through a turbine section of an engine and turbine sections
RU2017134989A (en) GAS-TURBINE ENGINE UNLOADING PASS CHANNEL CONTAINING RDK GRILL WITH VARIOUS INSTALLATION ANGLES
RU2012149450A (en) EXHAUST GAS TURBINE DIFFUSER
JP6109548B2 (en) Compressor
CN104011333A (en) Turbomachine compressor guide vanes assembly
WO2017007809A3 (en) Motive air conditioning system for gas turbines
RU2605876C1 (en) Steam turbine diaphragm
EP3183427B1 (en) Profiling of inlet guide vanes of radial compressors
EP3164578B1 (en) Discharge region of a turbocharger turbine
EP2483567A1 (en) Radial compressor diffuser
US20180328195A1 (en) Rotor device of a turbomachine
EP2620628A3 (en) Gas turbine engine nacelle with sound damping means in the fan intake area
JP2011058498A (en) Axial turbine and method for discharging flow from the same
RU2016107756A (en) Liquid resistant centrifugal impeller
DE102016218983A1 (en) Blades with in the flow direction S-shaped course for wheels of radial design

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170727