RU2648477C2 - Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины (варианты) - Google Patents

Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2648477C2
RU2648477C2 RU2015132305A RU2015132305A RU2648477C2 RU 2648477 C2 RU2648477 C2 RU 2648477C2 RU 2015132305 A RU2015132305 A RU 2015132305A RU 2015132305 A RU2015132305 A RU 2015132305A RU 2648477 C2 RU2648477 C2 RU 2648477C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
connection
cylinder bodies
cylinder
relative
steam turbine
Prior art date
Application number
RU2015132305A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015132305A (ru
Inventor
Андрей Витальевич Билан
Original Assignee
Андрей Витальевич Билан
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 Андрей Витальевич Билан filed Critical Андрей Витальевич Билан
Priority to RU2015132305A priority Critical patent/RU2648477C2/ru
Publication of RU2015132305A publication Critical patent/RU2015132305A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2648477C2 publication Critical patent/RU2648477C2/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
    • F01D19/00Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
    • F01D19/02Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith dependent on temperature of component parts, e.g. of turbine-casing

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

Изобретение относится к теплоэнергетике. Может использоваться для минимизации тепловых перемещений роторов относительно корпусов цилиндров за счет изменения длины соединения корпусов цилиндров и подшипников. Узлы переменной длины могут быть реализованы различными способами (винтовое соединение со встроенным гидроприводом). Предложенные соединения переменной длины имеют следующие преимущества: позволяют минимизировать относительные перемещения роторов относительно корпусов цилиндров; позволяют ускорить пуски и остановы турбин за счет управления относительными перемещениями; обеспечивают минимальные перемещения ротора на генератор. 1 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, к системе организации тепловых перемещений (СОТП) паровых турбин. Удлинения в осевом направлении корпусов цилиндров и роторов отличаются из-за их различных температур, что увеличивает время пусков и остановов, приводит к увеличенным зазорам и снижению экономических показателей турбины. Конструктивные особенности взаимного соединения корпусов, стульев подшипников и роторов образуют СОТП, наиболее распространенные из которых описаны в книге (Костюк А.Г. Динамика и прочность турбомашин. М.: издательский дом МЭИ. 2007 г. П.4.2). Основные различия этих систем состоят в способах передачи усилий между корпусами, опирания и закрепления стульев подшипников. Самой распространенной является тип I с жесткой связью между корпусами цилиндров и подшипников и их перемещением вдоль турбины. Наиболее совершенной конструкцией считается тип III с жестким закреплением подшипников и использованием продольных штанг между корпусами цилиндров. Эти конструкции принимаем за прототип. Для минимизации относительных перемещений роторов и корпусов (ОПРК) в трехцилиндровой турбине предлагается упорный подшипник расположить на стуле между цилиндрами высокого и среднего давлений. В этом случае максимальные ОПРК получаются в начале цилиндра высокого давления Δ1 и в конце цилиндра низкого давления Δ2. Из-за ограничений на эти величины получаем продолжительный пуск и останов турбины (до 28 часов). Так как в некоторых схемах используется два фикспункта, то на величину Δ2 влияет выбор их расположения. Но определяющим является относительное расширение цилиндра высокого давления Δ1. Таким образом, в прототипе и во всех известных системах максимальное ОПРК минимизируется только расположением упорного подшипника.
Целью данного изобретения является разработка дополнительных мероприятий для уменьшения ОПРК, которая достигается изменением длины соединения между элементами статора в процессе пусков, остановов и стационарной работы.
В схеме с подвижными корпусами подшипников соединение корпусов подшипника 2 и цилиндра 1 осуществляется с помощью поперечной шпонки 3 (фиг. 1). Это соединение необходимо модернизировать в жесткое соединение переменной длины (фиг. 2), в котором лапа корпуса цилиндра 1 скользит по корпусу подшипника 2, а продольное усилие передается через винт 7 с трапецеидальной противоположной резьбой на концах, который вкручивается в крепежный элемент 4 подшипника 2 и в лапу корпуса цилиндра 1. Для упрощения сборки крепежный элемент 4 выполняется съемным. При пусках корпус цилиндра разогревается медленнее, чем ротор, и необходимо зазор Lп увеличить на соответствующую величину, а при останове корпус цилиндра остывает медленнее и зазор необходимо уменьшить. Это достигается вращением колеса 5 с винтом 7 в ту или другую сторону. Для уменьшения крутящего момента рекомендуется использовать червячную передачу 6. Для компенсации поперечных удлинений в качестве узла с переменной длиной может использоваться специальный талреп, работающий на растяжение и сжатие.
Если жесткий элемент соединения подшипника и корпуса цилиндра расположить по оси турбины (цитируемая книга, рис. 4.10), а лапы будут свободно скользить по корпусу подшипника, то поперечные нагрузки в креплении практически исключаются.
Проблема осевых перемещений не менее актуальна для одноцилиндровых двухкорпусных паровых турбин с петлевой схемой движения пара (Фиг. 3). Ротор 8 с опорными подшипниками и упорным подшипником 11 жестко связан через корпус упорного подшипника 12 с помощью соединения 13 (в существующих конструкциях это соединение реализуется через поперечные шпонки, как приведено на фиг. 1) с наружным корпусом 9. Внутренний корпус 10 включает ступени левого потока и жестко связан на входе с наружным корпусом 9 по линии 16. Фикспункт обычно расположен на правом конце наружного корпуса. Пар с температурой 550°С подводится к внутреннему корпусу и после расширения в нем разворачивается и с температурой около 300°С поступает в наружный корпус. Поэтому температура наружного корпуса намного ниже температуры ступеней внутреннего корпуса и соответственно ротора (среднее значение 425°С). Температура ротора в районе уплотнений на участке Ly близка к начальной. С учетом большой разницы в температурах ротора и наружного корпуса на участках Lл и Ly даже на стационарном режиме в районе первой ступени правого потока получаем относительную разность перемещений около 5 мм. При пуске эта разность увеличивается в 1,5-1,8 раза и диск 14 задевает диафрагму 15 следующей ступени, что является проблемой для петлевой схемы, которую можно решить применением соединения 13 с переменной длиной. Т.е. необходимо соединения 13 на стационарном режиме удлинить на 4-5 мм, а при пусках на 6-8 мм за счет изменения размера Lп.
Возможен второй вариант конструкции жесткого соединения переменной длины с помощью гидропривода поступательного движения с гидроцилиндром двустороннего действия (фиг. 4). Цилиндр гидропривода 17 жестко соединен с крепежным элементом 4 подшипника 2, шток поршня 18 жестко соединен с корпусом цилиндра турбины 1. Через патрубок 19 рабочая жидкость подается в поршневую полость 20 и создает в ней давление, перемещающее шток 18 и соответственно увеличивает расстояние Lп между крепежным элементом 4 и корпусом цилиндра турбины 1, то есть длина соединения увеличивается. При подаче рабочей жидкости через патрубок 21 в штоковую полость 22 длина соединения уменьшается.
Предложенные соединения переменной длины имеют следующие преимущества:
- Позволяют минимизировать относительные перемещения роторов относительно корпусов цилиндров;
- Позволяют ускорить пуски и остановы турбин за счет управления относительными перемещениями;
- Обеспечивают минимальные перемещения ротора на генератор.

Claims (2)

1. Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины, обеспечивающее продольные перемещения статора относительно ротора, отличающееся тем, что имеют узел с винтовым соединением, позволяющим изменять расстояние между корпусами на различных режимах работы.
2. Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины, обеспечивающее продольные перемещения статора относительно ротора, отличающееся тем, что имеют узел с гидроприводом, позволяющим изменять расстояние между корпусами на различных режимах работы.
RU2015132305A 2015-08-03 2015-08-03 Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины (варианты) RU2648477C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015132305A RU2648477C2 (ru) 2015-08-03 2015-08-03 Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015132305A RU2648477C2 (ru) 2015-08-03 2015-08-03 Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины (варианты)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015132305A RU2015132305A (ru) 2017-02-08
RU2648477C2 true RU2648477C2 (ru) 2018-03-26

Family

ID=58453599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015132305A RU2648477C2 (ru) 2015-08-03 2015-08-03 Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648477C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0056171A1 (de) * 1981-01-14 1982-07-21 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Befestigungsvorrichtung für ein Turbinengehäuse
SU1712632A1 (ru) * 1989-04-24 1992-02-15 Производственное Объединение Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод" Паротурбинна установка
RU2123603C1 (ru) * 1996-07-18 1998-12-20 Акционерное общество открытого типа "Теплоэнергосервис" Устройство для обеспечения теплового расширения турбоагрегата
RU2186990C2 (ru) * 1999-12-29 2002-08-10 Акционерное общество открытого типа "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова" Многоцилиндровая турбина
RU2332577C1 (ru) * 2006-11-07 2008-08-27 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Способ теплового перемещения корпуса переднего подшипника и цилиндра паровой турбины

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0056171A1 (de) * 1981-01-14 1982-07-21 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Befestigungsvorrichtung für ein Turbinengehäuse
SU1712632A1 (ru) * 1989-04-24 1992-02-15 Производственное Объединение Турбостроения "Ленинградский Металлический Завод" Паротурбинна установка
RU2123603C1 (ru) * 1996-07-18 1998-12-20 Акционерное общество открытого типа "Теплоэнергосервис" Устройство для обеспечения теплового расширения турбоагрегата
RU2186990C2 (ru) * 1999-12-29 2002-08-10 Акционерное общество открытого типа "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова" Многоцилиндровая турбина
RU2332577C1 (ru) * 2006-11-07 2008-08-27 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Способ теплового перемещения корпуса переднего подшипника и цилиндра паровой турбины

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015132305A (ru) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2410545C2 (ru) Паровая турбина
CN104105847B (zh) 单机室型蒸汽轮机及单轴型联合循环发电装置
RU2661281C2 (ru) Устройство питания домкрата гидравлической текучей средой и механизм управления шагом лопастей винта газотурбинного двигателя, содержащий домкрат
US20100139262A1 (en) 4-Cycle Stirling Machine with Two Double-Piston Units
CN101660508A (zh) 用于以热的方式触发的移位的装置、系统和方法
US8608427B2 (en) Arrangement for optimising the running clearance for turbomachines
JP2001289059A (ja) ガスタービン、及び、複合サイクルプラント
RU2648477C2 (ru) Соединение корпусов цилиндров и подшипников паровой турбины (варианты)
RU2185516C2 (ru) Турбинная установка с толкателем, а также толкатель
US20150125291A1 (en) Bracket for mounting a stator guide vane arrangement to a strut in a turbine engine
SE501350C2 (sv) Skruvkompressor med axialbalanseringsorgan, som utnyttjar olika trycknivåer samt förfarande för drift av en sådan kompressor
RU2311553C2 (ru) Привод на основе синхронизированных гидроцилиндров, реактивное сопло турбореактивного двигателя ( варианты) и турбореактивный двигатель
Osiński et al. Strength calculations of an element compensating circumferential backlash in the external gear pump
KR20000005303A (ko) 터보 머신의 스러스트 보상 방법 및 장치_
US20110286835A1 (en) Turbomachine having a compensating piston
US20230058708A1 (en) Method for modifying a single shaft combined cycle power plant
JP2016160807A (ja) タービンロータの位置調整装置およびコンバインドサイクル発電設備
RU2484272C2 (ru) Опора роторов турбины высокотемпературного газотурбинного двигателя
CN104454039B (zh) 用于旋转机器的间隙控制系统以及控制间隙的方法
RU2630966C1 (ru) Электропривод летательного аппарата (варианты)
RU2305773C1 (ru) Сварной корпус турбомашины
RU2682222C2 (ru) Многогребенчатые уплотнения паровой турбины
KR101511091B1 (ko) 신축가능한 링크를 이용한 변위증폭 출력장치
GB995473A (en) Turbine with double-casing low-pressure cylinder
RU2382893C1 (ru) Лабиринтное уплотнение газотурбинного двигателя