SU1096379A1 - Цилиндр низкого давлени турбомашины - Google Patents

Abstract

ЦИЛИНДР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОМАШИНЫ, содержащий ротор, опира ющийс  на фундаментные опоры, внутренний корпус с отсеками проточной части, размещенный в наружном корпусе с цилиндрической обечейкой в средн ей части, с торцовыми стенками-балка коробчатого сечени  арочной формы, трубопроводами отбора пара и продольными балками коробчатого сечени , опорные лапы и выхлопные патрубки, отличающийс   тем, что, с целью повышени  надежности и эффективности его в работе путем повышени  жесткости наружного корпуса и уменьшени  расцентровки внутреннего корпуса, торцовые станки-балки выполнены в виде выхлопных патрубков, в паровом пространстве которых дополнительно расположена арочна  пространственна  система жесткости, соединенна  с продольными балками, с цилиндрической обечайкой, и с опорными лапами, закрепленными на наружных торцовых стенках выхлопных патрубков со стороны фундаментных . опор, продольные балки выполнены (О заодно с цилиндрической обечайкой, расположены между внутренними торцо выми стенками выхлопных патрубков и соединены с последними по периметру коробчатого профил , а их внутренние полости разделены на камеры, одни из которых сообщены с отсеками проточной части и с трубопроводами отбора пара, а другие - с окружающей атмосферой .

Description

со | Изобретение относитс  к турбостро ению, в частности к цилиндрам низкого давлени  (1ШД) и может быть использовано в турбомашинах дл  обеспечени  соосности ротора и статора в услови х увеличивающихс  габаритов и масс турбомашин с ростом ик одкнич ной мощностио Известен ПНД турбомашины, соде;р-жащий ротор, опирающийс  на собствен ные опоры фундамента, внутренний и ;Наружный корпусы 1. Недостаток такого ТШД - увеличени деформации корпусных элементов с воз растанием габаритов и масс узлов турбины при росте единичной мощности турбоагрегэ-та, Ч5го приводит к расцен ровкам статора и ротора Ш-1Д в процес се эксплуатации. Известен ПНД турбомашины,, содерж; щий ротор, опирающийс  на фундамено;ные опоры, внутренний корпус с отсеками проточной части, размещенный в наружном корпусе с цилиндрической обечайкой в средней части, торцовыми стенками - балками коробчатого сечени  арочной формы, трубопроводами отбора пара и продольными балками коробчатого сечени  г опорные лапы и выхлопные патрубки 2. Вертикальный прогиб оси ИНД как от масс узлов, так и от ваку тдных сил определ етс  жесткостью элементо наружного корпуса. Оболочка наружно , но корпуса посто нного поперечного сечени  с плоскими боковыми стенками 3 нижней половине обладает малой собственной жесткостью. Основными си ловыми элементами наружного корпуса.  вл ютс  продольные балки коробчато го сечени  и св занные с нтди торцовые стенки-балки коробчатого сечени арочной формыр снабженные внутренни ми ребрами жесткости. Соединение продольных балок с тopцoвы ш стенками корпуса только одной боковой поверхностью приводит к несдаАметр)Ично :му на гружению коробчатого профил  балок, что в сочетании с большой их длиной уменьшает жесткость конструк ции, а выполнение торцовых стенок корпуса в Bj-ще балок коробчатого се чени  только дл  обеспечени  жестко ти корпуса без использовани  внутренней полости дл  течени  neipa при водит к увеличению габаритов и мас-сы инд. Вертикальное смещение оси внутре него корпуса относительно оси наруж ного определ етс  жесткостьго поперечных балок, на которых размещен внутренний корпус. Наличие дополни ,тельного элемента дл  размеш,ени  внутреннего корпуса в наружном усло; н ет конструкцию ЦНД и увеличивает его массу, а мала  жесткость и боль ша  длина .пролета поперечных балок между опорны1 1и площадка-Ми кронштейнов наружного корпуса и лап-внутренHeiO в св зи с наличием парового пространства между корпусами (выхлопной патрубок) приводит к увеличению расцентровки корпусов во врем  эксплуатации и, в конечном счете, к уве.пичению сзредных протечек пара в ПНД за счет увеличени  и неконцентричных зазоров в прточной части. Недостатком  вл ютс  также термические напр жени  в стенках по поперечЕЮму сечению продольных балок коробчатого сечени , возникающие из-за разности температур внутренних сте--нок , омывае1 ых паром, и наружных, изолированных от парового пространства . Цель изооретени  - повышение наежности и эффективности работы 11НД путем повьгсаени  жесткости наружного корпуса и уменьшени  расцентровки внутреннего корпуса. Указанна  цель достигаетс  тем, что в ЦНД турбомашины, содержащем ротор опирающийс  на фундаментные опоры, внутренний корпус с отсекамз-г проточной части, размещенный в наружном корпусе с цилиндрической обечайкой в средней части, торцовыми стенками-балками коробчатого сечени  арочной формы, трубопроводами отбора пара к продольнььми балками коробчато1 О сечени , опорные лапы и выхлопкые патрубки, торцовые стемки-балкн выполнены Б виде вы слопных патрубков, в пароном пространстве которых дополнительно расположена арочна  прост-. рапствепна  система жесткости, сое- у диненна  с продольными балками, с цилиндрической обечайкой и oпopны и лапами, зaкperглeв:ны;vIи на наружных торцовых стенках выхлопных патрубков со стороны фундаментных опор, продольные выполнены заодно с цилиндрической обечайкой; расположены мвлчЦу внутренними торцовыми стенками выхлопных патрубком и соединены с последними по периметру коробчатого гфофилЯр а их вп транние полости разделены НЕ; камеры, одни из которых сообщены с отоекс1МИ проточной части и трубопро: ;.-одами отбора пара, а друг.ие -- с окружсСк.Щей атмосферой. На фкг. I представлен ИНД турбомашин , общий вид; на 2 - ре.зрез A-.i, на фиг.1 на фиг. 3.- Корпус ЕНД без ротора в аксонометрической проекции с условно отделенны -.чи элементами ЦКД/ ЦЯД турбомашины с горизонтальным ргсзъемок содержит ротор 1 с фундаментными опорами 2 установлекньЭШ на фундаменте 3, и наружный корпус 4, посредством опорных лап 5 и опор 6 установленнкгй на фундаменте 3. Торцовые стеЕ ки-балки 7 коробчатого сечени  арочной наружного.

корпуса 4 выполнены в виде обечаек выхлопных патрубков 8, а средн   часть представл ет собой цилиндрическую обечайку 9, снабженную продольными балками 10 коробчатого сечени .

В паровом пространстве каждого из выхлопных патрубков 8 дополнитель но расположена арочна  пространственна  система жесткости (силовых стержней ) 11, соединенна  внутренней торцовой стенкой 12 выхлопного патрубка 8 с продольными балками 10 коробчатого сечени  и цилиндрической обечайкой 9, а наружной торцовой стенкой 13 выхлопного патрубка 8 - с опорными лапами 5, закрепленными на этих стенках 13 со стороны фундаментных опор б.

Продольные балки 10 коробчатого сечени  расположены между внутренними торцовыми стенками 12 выхлопных патрубков 8 и соединены с кш-лк по периметру коробчатого профил  балок 10. Внутренние полости продольных балок 10 коробчатого сечени  разделены на камеры 14-16. Камеры 14 и 15 соединены с отсеками 17 проточной части и дренажными отводами 18 с трубопроводами (не показаны) отборов пара на регенерацию, а камеры 16 соединены с окружающей атмосферой. Внутренний корпус поперечными лапами 19 установлен на опорные площадки 20 предусмотренные в нижней половине 21 цилиндрической обечайки 9. Внутренний корпус 22 с отсеками 17 проточно части размещен в наружном корпусе 4.

11НД турбомашины работает следую щим образом.

Массовые нагрузки и динамические усили  от вращающейс  массы ротора 1 установленного на фундаментных опора 2, передаютс  непосредственно на фундамент 3, Нагрузки от узлов ЦНД воспринимаютс  жестко св занныь.1и между собой цилиндрической обечайкой 9, продольными балками 10 коробчатого сечени , арочной пространственной системой силовых стержней 11 и опорными 5 ЦНД и передаютс  последними на опоры 6 и фундамент 3.

При работе турбины зона с температурой подводимого пара локализована во внутреннем корпусе 22, а цилиндрическа  обечайка 9 наружного корпуса 4 в этой зоне и камеры 14 продольных балок 10 коробчатого сечени , примыкающие к паровпускУг омываютс  паром с параметрами, соотвегствующими параметрам пара за последней ступенью проточной части внутреннего корпуса 22. Снижение температуры пара по мере прохождени  проточной части обеспечивает постепенное снижение температуры в камерах 14 и 15 продольных . балок 10, св занных с отсеками 17 проточной части и дренажныгли отводами 18 с трубопроводами отборов пара на регенерацию, что улучшает тепловой режим и исключает большие температурные напр жени  и деформации в поперечном сечении продольных балок 10/ коробчатого сечени .

В предлагаемом 11НД оболочка нар гжного корпуса переменного поперечного сечени  и цилиндрической формы в средней части обладает достаточно высокой собственной жесткостью, а продольные балки коробчатого сечени  малой длины и соединенна  с ними по всему периметру стенками выхлопных патрубков арочна  пространственна  система силовых стержней, а также размещение внутреннего корпуса непосредствеЕ1Но на опорных площадках наружного увеличивают жесткость конструкции и чменьшает ее массу.

Таким образом, использование ЦНД позволит повысить надежность и эффективность его работы путем повышени  жесткости, уменьшени  величины прогиба и улучшени  статических и динамических характеристик. Кроме того, иНД обладает более высоким уровнем сейсмостойкости, в нем уменьшаютс  расцентровки внутреннего корпуса, что /меньшает протечки пара через диафрагменные уплотнени , повышает КПД проточной части отсека ЦНД и позвол ет выработать дополнительную мощность на турбомашине.

фаг. 2.

Фиг. 3

Claims (1)

1. ЦИЛИНДР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОМАШИНЫ, содержащий ротор, опира» ющийся на фундаментные опоры, внутренний корпус с отсеками проточной части, размещенный в ’наружном корпусе с цилиндрической обечейкой в средней части, с торцовыми стенками-балкайй коробчатого сечения арочной формы, трубопроводами отбора пара и продольными балками коробчатого сечения,' опорные лапы и выхлопные патрубки, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности его в работе путем повышения жесткости наружного корпуса и уменьшения расцентровки внутреннего корпуса, торцовые станки-балки выполнены в виде выхлбпных патрубков, в паровом пространстве которых дополнительно расположена арочная пространственная система жесткости, соединенная с продольными балками, с цилиндрической обечайкой, и с опорными лапами, закрепленными на наружных торцовых стенках выхлопных патрубков со стороны фундаментных . опор, продольные балки выполнены заодно с цилиндрической обечайкой, расположены между внутренними торцовыми стенками выхлопных патрубков и соединены с последними по периметру коробчатого профиля, а их внутренние полости разделены на камеры, одни из которых сообщены с отсеками проточной части и с трубопроводами отбора' пара, а другие - с окружающей атмосферой .

   109637

   10 9 6 37 9