RU2624086C2 - Устройство уплотнения паровой турбины низкого давления - Google Patents

Устройство уплотнения паровой турбины низкого давления Download PDF

Info

Publication number
RU2624086C2
RU2624086C2 RU2014142064A RU2014142064A RU2624086C2 RU 2624086 C2 RU2624086 C2 RU 2624086C2 RU 2014142064 A RU2014142064 A RU 2014142064A RU 2014142064 A RU2014142064 A RU 2014142064A RU 2624086 C2 RU2624086 C2 RU 2624086C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flanges
gasket
radially
detachably attached
partition
Prior art date
Application number
RU2014142064A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014142064A (ru
Inventor
Жюльен РОЖЕ
Жером ЛАМАК
Ксавье ЛОРАН
Original Assignee
Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх
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 Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх filed Critical Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх
Publication of RU2014142064A publication Critical patent/RU2014142064A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2624086C2 publication Critical patent/RU2624086C2/ru

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
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements
    • 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
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • 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
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30Exhaust heads, chambers, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/021Sealings between relatively-stationary surfaces with elastic packing
    • 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
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/55Seals
    • F05D2240/57Leaf seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

Устройство для вакуумного уплотнения установлено между противоположными и копланарными частями выпускного патрубка (2) паровой турбины низкого давления и круглой перегородкой (16), которая образует часть узла (10В) выпускного канала модуля (1) паровой турбины. Устройство уплотнения образует вакуумное уплотнение между внутренней частью и наружной частью выпускного патрубка и содержит упругую прокладку (18) в виде кольцевой диафрагмы. Диафрагма имеет радиально внутреннюю периферическую часть (30), уплотненную с перегородкой (16), радиально наружную периферическую часть (32), уплотненную с выпускным патрубком (2); и радиально среднюю упругую часть (34). Уплотнение обеспечено посредством радиально внутренних и наружных прижимных фланцев (36, 38), выполненных с возможностью уплотненного зажатия внутренних и наружных периферических частей (30, 32) прокладки (18) к перегородке (16) и выпускному патрубку (2), соответственно. Прижимные фланцы содержат верхние и нижние половины, и верхняя часть прокладки (18) уплотнена с верхними частями выпускного патрубка (2AU) и перегородки (16U) посредством системы фланцев (36, 38) и ответных фланцев (40, 42), причем ответные фланцы прикреплены с возможностью отсоединения к наружным поверхностям выпускного патрубка и перегородки. Обеспечивается возможность регулировки положения вала ротора турбины без необходимости доступа внутрь закрытой конструкции, образованной модулем турбины, и без нарушения целостности вакуумного уплотнения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к большим паровым турбинам типа, используемого на электростанциях для преобразования тепловой энергии пара, производимого бойлером, в механическую энергию, которая затем используется для привода электрического генератора. В частности изобретение относится к устройству для вакуумного уплотнения, обеспечивающему уплотнение между выпускным патрубком и корпусом паровой турбины низкого давления, расположенной внутри выпускного патрубка.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Паровые турбины приведенного выше типа содержат модуль высокого давления, обычно модуль среднего давления и по меньшей мере один модуль низкого давления. В некоторых установках может быть несколько модулей низкого давления. Высокотемпературный пар высокого давления из бойлера направляется в модуль турбины высокого давления, и затем в свою очередь в модули турбины среднего давления и низкого давления, когда температура и давление пара уменьшается вследствие извлечения энергии турбинами. В конце пар выводится из модуля турбины низкого давления или из каждого модуля турбины низкого давления в конденсатор.
В описываемых здесь специфических конструкциях, модуль турбины низкого давления или каждый модуль турбины низкого давления имеет наружный корпус, называемый выпускной патрубок, и внутренний корпус турбины, из которого пар выводится в выпускной патрубок. Пар затем проходит из выпускного патрубка в конденсатор, который располагается ниже выпускного патрубка. Корпус турбины представляет собой сборный узел, содержащий (а) в целом цилиндрическую часть корпуса, в которой расположены ступени осевой паровой турбины низкого давления, и (b) узел диффузорного выпускного канала, выполненный с возможностью отклонять поток пара от осевого пути на выходе турбины и выводить его радиально наружу в выпускной патрубок. Выпускной патрубок окружает корпус турбины, но не поддерживает его, в то время как стенки выпускного патрубка и конденсатора жестко соединены друг с другом и тем самым образуют сборный узел, отдельный от корпуса турбины. Во время работы турбины давление пара в конденсаторе и на выходе турбины низкого давления составляет только порядка нескольких десятков миллибар (несколько кПа), так что узел выпускного канала, выпускной патрубок и конденсатор должны вместе образовать непроницаемую для пара и воздуха закрытую конструкцию, которая может рассматриваться как герметичная закрытая конструкция.
Паровая турбина имеет вал ротора турбины, который проходит через узел выпускного канала, чтобы передавать механическую энергию к электрическому генератору снаружи от модуля турбины. Вал ротора поддерживается посредством подшипниковых узлов, которые встроены посредством опор подшипников в узел выпускного канала корпуса турбины, которые в свою очередь соединены с массивным бетонным фундаментным блоком, обеспечивающим их поддержку. Чтобы ограничить нагрузку на фундаментный блок, он имеет такую конструкцию, что на него действует только вес корпуса турбины и его содержимого, а объединенный вес турбины и фундаментного блока принимает на себя строительная конструкция под фундаментным блоком. Объединенный вес выпускного патрубка и конденсатора передается к плите основания строительной конструкции независимо от пути нагрузки, по которому передается объединенный вес турбины и фундаментного блока.
Чтобы облегчить сборку и разборку модуля турбины, выпускной патрубок, корпус турбины (включая узел выпускного канала) и подшипниковые узлы каждый содержат нижнюю часть и верхнюю часть, которые соединяются вместе с обеспечением уплотнения посредством болтов вдоль фланцев для крепления в общей плоскости. Из документа DE 2200447 А1 известно устройство для уплотнения, установленное между противоположными и копланарными частями выпускного патрубка паровой турбины низкого давления и круглой перегородкой, которая образует часть узла выпускного канала модуля паровой турбины.
Ряд проблем должны быть одновременно решены в конструкции эффективного устройства для вакуумного уплотнения для модуля турбины:
(a) Структурная изоляция выпускного патрубка от корпуса турбины, которая следует из того, что вес турбины и вес выпускного патрубка поддерживаются независимо друг от друга, не должна быть ухудшена вакуумным уплотнением.
(b) Динамическая изоляция выпускного патрубка от корпуса турбины должна поддерживаться во время работы, в частности во время запуска и останова турбины, противодействуя вызываемым из-за теплового воздействия осевым и радиальным перемещениям (растяжение и сжатие) корпуса турбины относительно выпускного патрубка. Дополнительно, возможны переходные перемещения корпуса турбины, когда турбина подстраивается к началу и окончанию действия пара на лопасти ротора турбины и диафрагмы и к изменениям зазоров во время теплового растяжение и сжатия. Кроме того, закрытая конструкция, образованная выпускным патрубком и конденсатором, также будет испытывать вызываемые тепловым воздействием растяжение и сжатие, со скоростями и величинами, отличными от корпуса турбины и ротора. Поэтому вакуумное уплотнение не должно препятствовать динамической изоляции выпускного патрубка и корпуса турбины.
(с) В отношении эксплуатации и технического обслуживания необходимо обеспечить возможность регулировки положения вала ротора турбины без необходимости доступа внутрь закрытой конструкции, образованной модулем турбины, и без нарушения целостности вакуумного уплотнения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, устройство вакуумного уплотнения установлена между противоположными и копланарными частями выпускного патрубка и круглой перегородкой, которая образует часть узла выпускного канала. Устройство вакуумного уплотнения образует уплотнение между внутренней частью и наружной частью выпускного патрубка, и может содержать упругую прокладку в виде кольцевой диафрагмы, имеющую радиально внутреннюю периферическую часть для уплотнения с перегородкой, радиально наружную периферическую часть для уплотнения с выпускным патрубком и радиально среднюю упругую часть, в которой уплотнение обеспечено посредством радиально внутренних и наружных прижимных фланцев, выполненных с возможностью уплотненного зажатия внутренних и наружных периферических частей прокладки к перегородке и выпускному патрубку, соответственно.
Радиально средняя упругая часть прокладки обеспечивает структурное и динамическое разделение корпуса турбины и ротора турбины от выпускного патрубка и конденсатора, при этом поддерживая эффективное уплотнение. Кроме того, во время установки и технического обслуживания модуля турбины, прокладка облегчает регулировку положения вала ротора турбины относительно фундаментного блока, который поддерживает его подшипники.
Предпочтительно, радиально средняя упругая часть прокладки содержит часть, которая является выпуклой к внутренней части выпускного патрубка.
Чтобы облегчить изготовление, а также упростить сборку и разборку прокладки, прижимные фланцы сегментированы, причем эти сегменты содержат полукруглые верхнюю и нижнюю половины фланца, причем диаметральная линия соединения между сегментами совпадает с плоскостью уплотнения между верхней и нижней частями узла выпускного канала и выпускного патрубка.
Чтобы обеспечить необходимую поддержку турбины, указанный ранее бетонный фундаментный блок вплотную окружает нижнюю часть выпускного патрубка таким образом, что модуль турбины оказывается частично погруженным в фундаментный блок до уровня непосредственно под подшипниковыми узлами вала ротора, причем последние прикреплены к фундаментному блоку посредством опор подшипников. В результате нижнюю часть прокладки нельзя удобным образом прикрепить к наружным поверхностям нижних частей выпускного патрубка и узла выпускного канала турбины, так как фундаментный блок близко примыкает к ним. Следовательно, прокладка должна быть прижата к внутренним поверхностям выпускного патрубка и узла выпускного канала. Хотя нижняя часть выпускного патрубка, после того как она установлена, никогда не удаляется, за исключением случая серьезного повреждения, прижатие прокладки к внутренним поверхностям является неудобным, когда требуется снять верхнюю часть выпускного патрубка, чтобы получить доступ внутрь при перебоях в работе турбины или для регулярного технического обслуживания.
Согласно другому аспекту изобретения для облегчения снятия верхней части выпускного патрубка предлагается уплотнять верхнюю часть прокладки к верхним частям выпускного патрубка и перегородки узла выпускного канала посредством системы фланцев и ответных фланцев. В предпочтительном устройстве:
верхняя половина радиально внутреннего прижимного фланца прикреплена с возможностью отсоединения к внутренней поверхности радиально внутреннего ответного фланца, и радиально внутренний ответный фланец прикреплен с возможностью отсоединения к наружной поверхности верхней части перегородки;
верхняя половина радиально наружного прижимного фланца прикреплена с возможностью отсоединения к внутренней поверхности радиально наружного ответного фланца, и радиально наружный ответный фланец прикреплен с возможностью отсоединения к наружной поверхности верхней части выпускного патрубка;
радиально внутренняя периферическая часть верхней части прокладки уплотненным образом зажата между верхней половиной радиально внутреннего прижимного фланца и радиально внутреннего ответного фланца; и
радиально наружная периферическая часть верхней части прокладки уплотненным образом зажата между верхней половиной радиально наружного прижимного фланца и радиально наружного ответного фланца.
Из-за близости бетонного фундаментного блока нижняя часть прокладки крепится к нижним частям выпускного патрубка и перегородки узла выпускного канала посредством системы, в которой:
нижняя половина радиально внутреннего прижимного фланца прикреплена с возможностью отсоединения к внутренней поверхности нижней части перегородки;
нижняя половина радиально наружного прижимного фланца прикреплена с возможностью отсоединения к внутренней поверхности нижней части выпускного патрубка;
радиально внутренняя периферическая часть нижней части прокладки уплотненным образом зажата между нижней половиной радиально внутреннего прижимного фланца и внутренней поверхностью нижней части перегородки; и
радиально наружная периферическая часть нижней части прокладки уплотненным образом зажата между нижней половиной радиально наружного прижимного фланца и внутренней поверхностью нижней части выпускного патрубка.
Фланцы могут быть прикреплены с возможностью отсоединения посредством болтов или подобных средств.
Описанная выше система фланцев и ответных фланцев облегчает доступ во внутреннюю часть модуля турбины. Если верхняя часть выпускного патрубка открепляется путем отвинчивания болтов от нижней половины, и ответные фланцы отсоединяются от наружных поверхностей верхней части выпускного патрубка, верхняя часть выпускного патрубка может затем быть снята с нижней части.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее будут описаны, только в качестве примера, варианты осуществления приведенной выше конструкции, со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 - показывает схематично конфигурацию строительной конструкции, поддерживающей модуль паровой турбины низкого давления и его конденсатор.
Фиг. 2 - вид с пространственным разделением деталей по оси, иллюстрирующий корпус паровой турбины, размещаемый в выпускном патрубке, который направляет пар в конденсатор после того, как он выходит из турбины.
Фиг. 3 - вид в разрезе, иллюстрирующий нижнюю часть системы прокладки, которая обеспечивает уплотнение между выпускным патрубком и корпусом паровой турбины.
Фиг. 4 - вид в разрезе, иллюстрирующий верхнюю часть системы прокладки.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 иллюстрируется взаимное расположение модуля 1 турбины и основных компонентов строительной конструкции, которая его поддерживает, и которая содержит фундаментный блок 4, столбы 6, плиту 5 основания и подошву 7. Обращаясь к фиг. 1 и фиг. 2, в описываемых здесь специфических конструкциях, модуль 1 паровой турбины низкого давления или каждый модуль 1 паровой турбины низкого давления имеет наружный корпус 2, называемый выпускной патрубок, и внутренний корпус 10 турбины. Выпускной патрубок 2 окружает корпус 10 турбины, но не поддерживает его.
Корпус 10 паровой турбины имеет расположенный в центре впуск 12 для пара, откуда пар разделяется таким образом, что он течет симметрично в обоих осевых направлениях через ступени лопастей турбины (не показаны), и выводится через узел 10В, 10С диффузорного выпускного канала на каждом конце центральной в целом цилиндрической части 10А корпуса 10 турбины. Таким образом, корпус 10 турбины содержит (а) в целом цилиндрическую центральную часть 10А корпуса, в которой расположена осевая паровая турбина низкого давления (не показана), и (b) по существу идентичные узлы 10В, 10С диффузорного выпускного канала.
Узлы 10В, 10С выпускного канала выполнены с возможностью отклонять поток пара от его осевого пути на выходе из турбины и выводить его радиально наружу в выпускной патрубок 2, который затем направляет его в конденсатор 3, расположенный ниже выпускного патрубка 2, под массивным бетонным фундаментным блоком 4. Во время работы турбины давление пара в конденсаторе 3 и на выходе турбины низкого давления составляет только порядка нескольких десятков миллибар (несколько кПа), так что узел 10В, 10С выпускного канала, выпускной патрубок 2 и конденсатор 3 должны вместе образовать непроницаемую для пара и воздуха закрытую конструкцию, которая может рассматриваться как герметичная закрытая конструкция.
Охлаждающая вода входит внутрь конденсатора 3 через впускной канал 3В и выходит через выпускной канал 3С.
Паровая турбина имеет вал 19 ротора турбины, который проходит через узел 10В выпускного канала, чтобы передавать механическую энергию к электрическому генератору (не показан) снаружи от модуля турбины. Вал 19 ротора поддерживается посредством подшипниковым узлов 22 на каждом конце корпуса 10 турбины. Подшипниковые узлы 22 встроены в узлы 10В, 10С выпускного канала корпуса 10 турбины посредством плит 17 опор подшипников, которые в свою очередь прикреплены к фундаментному блоку 4, который обеспечивает их поддержку, посредством стоек 9 опор подшипников. Хотя стойки 9 являются относительно короткими, они выполнены с возможностью регулировки, при необходимости, чтобы обеспечить возможность регулировки положения вала 19 и корпуса 10 турбины относительно фундаментного блока 4, тем самым регулируя центровку вала, если это требуется во время установки или технического обслуживания модуля 1 турбины. Стойки 9 могут, например, содержать исполнительные элементы типа винтового домкрата, и/или быть образованы из простых клиновых опорных поверхностей.
Чтобы облегчить сборку модуля 1 турбины, выпускной патрубок 2, корпус 10 турбины и подшипниковые узлы 22 каждый содержит нижнюю часть и верхнюю часть, которые уплотненным образом соединяются вместе посредством болтов вдоль фланцев для крепления (не показаны) в общей плоскости Ps уплотнения.
Как лучше всего можно увидеть на фиг. 2, выпускной патрубок 2 дополнительно содержит переднюю часть 2А и заднюю часть 2В. Передняя часть 2А содержит нижнюю часть 2AL и верхнюю часть 2AU, которые соединены вместе посредством болтов в плоскости Ps уплотнения. Аналогичным образом, задняя часть 2В содержит нижнюю часть 2BL и верхнюю часть 2BU, которые соединены вместе посредством болтов в плоскости Ps уплотнения. Выпускной патрубок 2 жестко соединен с конденсатором 3 в плоскости Pj соединения.
Каждый узел 10В, 10С выпускного канала содержит:
кольцевой паровой диффузорный канал 13, который располагается коаксиально центральной части 10А корпуса 10 турбины и расширяется в осевом направлении вниз по потоку (отметим, что показана только наружная стенка кольцевого канала);
полую коническую часть 15 в виде усеченного конуса, которая располагается коаксиально диффузорному каналу 15, и расширяется к от выхода диффузорного канала, и которая помогает отклонять пар радиально наружу в выпускной патрубок 2; и
вертикально ориентированную кольцевую пластину или перегородку 16, которая вставляется в круглое отверстие 24, обеспеченное в передней и задней частях 2А, 2В выпускного патрубка.
Конец малого диаметра конической части 15 примыкает к радиально внутренней стенке (не показана) кольцевого диффузорного канала 13. Сборный узел, содержащий коническую часть 15 и перегородку 16, прикреплен к радиально наружной стенке диффузорного канала 13 посредством соединительных стержней 14, которые продолжаются через выходы из узлов 10В, 10С выпускного канала.
Чтобы ограничить нагрузку на фундаментный блок 4, он поддерживает только вес корпуса 10 турбины и его содержимого, причем фундаментный блок 4 поддерживается бетонной плитой 5 основания через бетонные столбы 6 и пружины 20, а плита основания в свою очередь опирается на бетонную подошву 7. С другой стороны, выпускной патрубок независимо поддерживается посредством конденсатора, который в свою очередь поддерживается плитой 5 основания. Однако использование этих независимо поддерживаемых конструкций ведет к проблемам на круглой границе 24 соприкосновения между перегородкой 16 и выпускным патрубком 2, так как здесь необходимо создать и поддерживать вакуумное уплотнение между закрытой конструкцией, образованной выпускным патрубком и конденсатором, и внешней средой, при этом поддерживая по существу структурную изоляцию между перегородкой 16 и выпускным патрубком 2.
Динамическая изоляция между перегородкой 16 и выпускным патрубком 2 также должна поддерживаться, так как во время запуска и останова модуля 1 турбины будут происходить вызываемые тепловым воздействием осевые и радиальные перемещения (растяжение и сжатие) валов 19 ротора турбины корпусов 10 турбины относительно друг друга и каждого из них относительно сборного узла 2/3 выпускной патрубок/конденсатор. Дополнительно, могут происходить переходные перемещения вала 19 ротора турбины и корпуса турбины, когда они подстраиваются к началу и окончанию действия пара на лопасти ротора турбины и диафрагмы и к изменениям зазоров в подшипниках и зазоров во внутреннем уплотнении при тепловом растяжении и сжатии. Эти различные перемещения будут иметь различные скорости начала и уменьшения. Эти относительные перемещения также делают желательным изолировать перемещения сборного узла выпускной патрубок/конденсатор от перемещений вала ротора турбины и корпуса турбины.
Для решения описанных выше проблем уплотнение 18 прикреплено к периферии каждой перегородки 16 и к противоположным частям выпускного патрубка 2. Уплотнение 18 обеспечивает вакуумное уплотнение между наружной частью и внутренней частью выпускного патрубка 2, при этом позволяя ограниченное осевое и вертикальное перемещение между корпусом 10 турбины и сборным узлом, образованным выпускным патрубком 2 и конденсатором 3.
Конфигурация уплотнения, способного это обеспечить, показана на фиг. 3 и фиг. 4. Каждое уплотнение 18 содержит упругую прокладку в виде кольцевой диафрагмы, имеющей радиально внутреннюю периферическую часть 30, уплотненную с перегородкой 16, радиально наружную периферическую часть 32, уплотненную с выпускным патрубком, и радиально среднюю упругую часть 34. Чтобы обеспечить желаемую степень упругости прокладки, упругая часть 34 является выпукло-изогнутой к внутренней части выпускного патрубка, так что она приблизительно имеет полу-тороидальную форму, или, если смотреть в поперечном сечении на фиг. 3 и фиг. 4, форму половины синусоиды или U-образную форму. Предпочтительно упругая часть является выпуклой к внутренней части выпускного патрубка, так как если она будет выпуклой к наружной части, большое падение давления на прокладке будет вести к приложению больших усилий сжатия на выпуклой части, тем самым уменьшая ее упругость. Вакуумное уплотнение обеспечено путем прижатия радиально внутренних и наружных периферических частей 30, 32 прокладки к перегородке 16 и выпускному патрубку 2, соответственно, используя радиально внутренние и наружные прижимные фланцы 36, 38.
Для облегчения сборки и разборки прижимные фланцы 36, 38 сегментированы, но чтобы поддерживать герметичность, прокладка 18 является цельной и представляет собой замкнутое кольцо. Для целей настоящего изобретения прижимные фланцы могут рассматриваться как содержащие полукруглые верхние и нижние половины фланцев, обозначенные «U» и «L», соответственно. По усмотрению конструктора, каждая из верхних и нижних половин U и L фланцев может быть разделена на два или более сегментов. Диаметральная (горизонтальная) линия соединения (не показана) между верхней и нижней половинами U и L фланца совпадает с плоскостью Ps уплотнения верхней и нижней частей узлов 10В, 10С выпускного канала и выпускного патрубка 2.
Из-за близости бетонного фундаментного блока, и того факта, что после установки нижние части выпускного патрубка и внутреннего корпуса не требуется демонтировать, за исключением чрезвычайных обстоятельств, удобно прикрепить нижнюю часть каждой цельной кольцевой прокладки 18 к внутренним поверхностям выпускного патрубка 2 и перегородки 16. Это показано на фиг. 3 и обеспечено посредством системы, в которой нижняя половина 36L радиально внутреннего прижимного фланца 36 прикреплена с возможностью отсоединения посредством болтов или подобных средств к внутренней поверхности нижней части 16L перегородки 16, и нижняя половина 38L радиально наружного прижимного фланца 38 аналогичным образом прикреплена с возможностью отсоединения к внутренней поверхности нижней части 2AL, 2BL выпускного патрубка 2. В этой системе нижняя часть 30L радиально внутренней периферической части 30 прокладки 18 уплотненным образом зажата между нижней половиной 36L радиально внутреннего прижимного фланца 36 и внутренней поверхностью нижней части 16L перегородки 16, и нижняя часть 32L радиально наружной периферической части 32 прокладки уплотненным образом зажата между нижней половиной 38L радиально наружного прижимного фланца 38 и внутренней поверхностью нижней части 2Al, 2BL выпускного патрубка.
Чтобы обеспечить возможность быстрого и удобного отсоединения прокладки 34 от верхней части 2AU, 2BU выпускного патрубка, верхняя часть прокладки уплотнена с верхними частями выпускного патрубка и перегородки узла выпускного канала посредством системы фланцев и ответных фланцев. Это облегчает доступ внутрь модуля 1 турбины при перебоях в работе турбины или для регулярного технического обслуживания.
На фиг. 4 показано, каким образом может быть разобрана верхняя часть системы прокладки, содержащая прокладку 18, фланцы 36, 38 и ответные фланцы 40, 42, когда требуется удаление верхней части выпускного патрубка для доступа внутрь модуля 1 турбины. В настоящем варианте осуществления верхняя половина 36U радиально внутреннего прижимного фланца 36 прикреплена с возможностью отсоединения посредством болтов или подобных средств к внутренней поверхности радиально внутреннего ответного фланца 40, который в свою очередь прикреплен с возможностью отсоединения посредством болтов или подобных средств к наружной поверхности верхней части 16U перегородки. Аналогичным образом, верхняя половина 38U радиально наружного прижимного фланца 38 прикреплена с возможностью отсоединения к внутренней поверхности радиально наружного ответного фланца 42, который в свою очередь прикреплен с возможностью отсоединения к наружной поверхности верхней части 2AU, 2BU выпускного патрубка 2. В этой системе радиально внутренняя периферическая часть 30U верхней части прокладки 18 уплотненным образом зажата между верхней половиной 36U радиально внутреннего прижимного фланца 36 и радиально внутренним ответным фланцем 40, а радиально наружная периферическая часть 32U верхней части прокладки 18 уплотненным образом зажата между верхней половиной 38U радиально наружного прижимного фланца 38 и радиально наружным ответным фланцем 42.
Описанная выше система фланцев и ответных фланцев обеспечивает возможность быстрого доступа к внутренней части выпускного патрубка и внутреннего корпуса турбины. Радиально наружные ответные фланцы 42 отсоединяются от наружных поверхностей верхних частей 2AU, 2BU выпускного патрубка, верхние части выпускного патрубка открепляются путем отвинчивания болтов от соответствующих нижний частей 2AL, 2BL, и верхние части выпускного патрубка могут затем быть сняты, открывая для доступа внутренний корпус 10 турбины.
Приведенные выше варианты осуществления были описаны только в качестве примера, и могут быть сделаны их модификации в пределах объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения. Таким образом, сущность и объем настоящего изобретения не ограничиваются описанными выше примерами вариантов осуществления. Каждый признак, раскрытый здесь, включая формулу изобретения и чертежи, может быть заменен на альтернативные признаки, служащие для таких же, эквивалентных или подобных целей, если не указано иное.
Если контекст не требует ясно иного, в описании и формуле изобретения термины «содержит», «содержащий» и т.п. должны толковаться в инклюзивном смысле, а не в исключительном или исчерпывающем смысле; другими словами, они означают «включает в себя, но не ограничивается этим».

Claims (17)

1. Устройство для вакуумного уплотнения, установленное между противоположными и копланарными частями выпускного патрубка паровой турбины низкого давления и круглой перегородкой, которая образует часть узла выпускного канала модуля паровой турбины, причем устройство для вакуумного уплотнения содержит
упругую прокладку в виде кольцевой диафрагмы, имеющую радиально внутреннюю периферическую часть, прикрепленную с обеспечением уплотнения к круглой перегородке посредством сегментированных фланцев, прикрепленных с возможностью отсоединения;
радиально наружную периферическую часть, прикрепленную с обеспечением уплотнения к выпускному патрубку посредством сегментированных фланцев, прикрепленных с возможностью отсоединения; и
радиально среднюю упругую часть, проходящую между ними, причем сегментированные фланцы имеют диаметральные линии соединения между сегментами фланцев, совпадающие с плоскостью уплотнения между нижними и верхними частями каждого из выпускного патрубка и круглой перегородки, при этом
верхняя часть прокладки прикреплена с возможностью отсоединения к верхней части каждого из выпускного патрубка и круглой перегородки посредством системы сегментированных фланцев и ответных фланцев.
2. Устройство по п. 1, в котором радиально средняя упругая часть прокладки содержит часть, которая является выпукло-изогнутой таким образом, чтобы примерно соответствовать полутороидальной форме.
3. Устройство по п. 2, в котором радиально средняя упругая часть является выпукло-изогнутой к внутренней части выпускного патрубка.
4. Устройство по п. 1, в котором
сегментированные фланцы прикреплены с возможностью отсоединения к внутренним поверхностям ответных фланцев, и ответные фланцы прикреплены с возможностью отсоединения к наружной поверхности верхней части круглой перегородки;
сегментированные фланцы прикреплены с возможностью отсоединения к внутренним поверхностям ответных фланцев, и ответные фланцы прикреплены с возможностью отсоединения к наружной поверхности верхней части выпускного патрубка;
внутренняя периферическая часть верхней части прокладки прикреплена с обеспечением уплотнения между сегментированными фланцами и ответными фланцами; и
наружная периферическая часть верхней части прокладки прикреплена с обеспечением уплотнения между сегментированными фланцами и ответными фланцами.
5. Устройство по п. 4, в котором нижняя часть прокладки прикреплена с возможностью отсоединения к нижним частям каждого из выпускного патрубка и круглой перегородки посредством сегментированных фланцев, прикрепленных с возможностью отсоединения к внутренней поверхности нижней части круглой перегородки;
сегментированные фланцы прикреплены с возможностью отсоединения к внутренней поверхности нижней части выпускного патрубка;
радиально внутренняя периферическая часть нижней части прокладки прикреплена с возможностью отсоединения между сегментированными фланцами и внутренней поверхностью нижней части круглой перегородки; и
радиально наружная периферическая часть нижней части прокладки прикреплена с возможностью отсоединения между сегментированными фланцами и внутренней поверхностью нижней части выпускного патрубка.
6. Устройство по п. 5, в котором фланцы прикреплены с возможностью отсоединения посредством болтов.
RU2014142064A 2012-03-20 2013-03-19 Устройство уплотнения паровой турбины низкого давления RU2624086C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12290096.2 2012-03-20
EP12290096 2012-03-20
PCT/EP2013/055676 WO2013139782A1 (en) 2012-03-20 2013-03-19 Low pressure steam turbine seal arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014142064A RU2014142064A (ru) 2016-05-20
RU2624086C2 true RU2624086C2 (ru) 2017-06-30

Family

ID=47891752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014142064A RU2624086C2 (ru) 2012-03-20 2013-03-19 Устройство уплотнения паровой турбины низкого давления

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9291068B2 (ru)
EP (1) EP2828487B1 (ru)
CN (1) CN104204415B (ru)
IN (1) IN2014DN07620A (ru)
RU (1) RU2624086C2 (ru)
WO (1) WO2013139782A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105308291B (zh) * 2013-06-20 2017-06-20 三菱日立电力系统株式会社 气体引导装置及具备该气体引导装置的设备
DE102014224419A1 (de) * 2014-11-28 2016-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Turbinengehäuseanordnung, insbesondere mit einem Außengehäuseteil und einem Abdampfgehäuseteil einer Dampfturbine, sowie Verwendung hierfür
US10451362B2 (en) 2016-10-14 2019-10-22 Dana Canada Corporation Heat exchanger having bypass seal with retention clip
JP6694837B2 (ja) * 2017-02-27 2020-05-20 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蒸気タービン
US10392967B2 (en) * 2017-11-13 2019-08-27 General Electric Company Compliant seal component and associated method
US10570781B2 (en) * 2018-03-15 2020-02-25 General Electric Technology Gmbh Connection system for condenser and steam turbine and methods of assembling the same
FR3080144B1 (fr) * 2018-04-12 2020-03-20 Safran Aircraft Engines Dispositif de masquage d'un pourtour interieur d'un disque de turbomachine
RU196772U1 (ru) * 2020-01-21 2020-03-16 Акционерное общество "Уральский турбинный завод" Уплотнение корпусов цилиндра паровой турбины
CN111608747B (zh) * 2020-04-07 2022-05-10 东方电气集团东方汽轮机有限公司 短跨距汽轮机转子支承结构及汽轮机转子支撑安装方法
KR20230127497A (ko) * 2022-02-25 2023-09-01 두산에너빌리티 주식회사 공기 인렛 매니폴드 및 이를 포함하는 가스터빈

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3313517A (en) * 1965-04-01 1967-04-11 Worthington Corp Gas expander turbines for power recovery use with jet type, hot gas generators
DE2200447A1 (de) * 1971-01-13 1972-12-07 Creusot Loire Niederdruck-Teilturbinen von Dampfturbinen
US5104286A (en) * 1991-02-08 1992-04-14 Westinghouse Electric Corp. Recirculation seal for a gas turbine exhaust diffuser
RU23315U1 (ru) * 2002-01-08 2002-06-10 Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод" Концевое уплотнение цилиндра низкого давления паровой турбины
WO2012136632A1 (de) * 2011-04-05 2012-10-11 Rothe Erde Gmbh Ölgeschmiertes wälzlager

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK128331B (da) * 1968-01-22 1974-04-08 Bbc Brown Boveri & Cie Spildedamphus til lavtryksdelen af en dampturbine.
FR2651276B1 (fr) * 1989-08-28 1991-10-25 Alsthom Gec Condenseur en beton pour turbine a echappement axial et turbine munie d'un tel condenseur.
DE19523923C2 (de) * 1995-06-30 2003-09-18 Alstom Niederdruck-Dampfturbine
GB2335470B (en) * 1998-03-18 2002-02-13 Rolls Royce Plc A seal
JP4088368B2 (ja) * 1998-06-04 2008-05-21 三菱重工業株式会社 低圧蒸気タービンのグランド部変形防止構造
JP2006312885A (ja) * 2005-05-06 2006-11-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低圧蒸気タービンの構造
JP4991600B2 (ja) * 2008-02-29 2012-08-01 株式会社東芝 蒸気タービン
US8359866B2 (en) * 2010-02-04 2013-01-29 United Technologies Corporation Combustor liner segment seal member

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3313517A (en) * 1965-04-01 1967-04-11 Worthington Corp Gas expander turbines for power recovery use with jet type, hot gas generators
DE2200447A1 (de) * 1971-01-13 1972-12-07 Creusot Loire Niederdruck-Teilturbinen von Dampfturbinen
US5104286A (en) * 1991-02-08 1992-04-14 Westinghouse Electric Corp. Recirculation seal for a gas turbine exhaust diffuser
RU23315U1 (ru) * 2002-01-08 2002-06-10 Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод" Концевое уплотнение цилиндра низкого давления паровой турбины
WO2012136632A1 (de) * 2011-04-05 2012-10-11 Rothe Erde Gmbh Ölgeschmiertes wälzlager

Also Published As

Publication number Publication date
CN104204415B (zh) 2016-11-16
CN104204415A (zh) 2014-12-10
EP2828487B1 (en) 2017-12-06
RU2014142064A (ru) 2016-05-20
EP2828487A1 (en) 2015-01-28
US9291068B2 (en) 2016-03-22
IN2014DN07620A (ru) 2015-05-15
US20150001814A1 (en) 2015-01-01
WO2013139782A1 (en) 2013-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2624086C2 (ru) Устройство уплотнения паровой турбины низкого давления
CN100472046C (zh) 燃气涡轮发动机的冷却空气室和导向器之间的连接装置
JP2006348941A (ja) 蒸気タービン
RU2565649C2 (ru) Многоступенчатый компрессор, способ изготовления компрессора и ротационная установка
US10982713B2 (en) Closed cycle heat engine
JP2008175206A (ja) タービンロータ支持装置及びシステム
US4487014A (en) Gas generator and turbine unit
CN206458517U (zh) 一种核电厂汽轮机低压缸
US11536161B2 (en) Gas turbine engine
RU2010151407A (ru) Паровая турбина низкого давления
US20130055725A1 (en) Gas duct for a gas turbine and gas turbine having such a gas duct
RU2009148414A (ru) Паровой тракт осевой паровой турбины
JPH06193466A (ja) 軸流ターボ機械
IT201600120314A1 (it) Turbo-compressore e metodo di funzionamento di un turbo-compressore
JP4731097B2 (ja) ターボ発電機用導入構造および固定フランジ
RU2299993C2 (ru) Конструкция для отделения друг от друга турбодетандеров высокого и низкого давления в газовой турбине
KR20000005303A (ko) 터보 머신의 스러스트 보상 방법 및 장치_
RU2696172C2 (ru) Гибкая опора жаровой трубы камеры сгорания и способ
US20130078088A1 (en) Steam turbine lp casing cylindrical struts between stages
IT201600068831A1 (it) Metodo per l’assemblaggio di una turbina radiale e turbina radiale
RU112275U1 (ru) Узел паровой турбины
US20130078089A1 (en) Steam turbine single shell extraction lp casing
RU2626180C2 (ru) Выносная камера сгорания
US20010025479A1 (en) Turbine casing for an axial-throughflow gas turbine
JP6249927B2 (ja) 蒸気タービン

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant