SU1749493A1

SU1749493A1 - Соплова коробка паровой турбины

Info

Publication number: SU1749493A1
Application number: SU904880110A
Authority: SU
Inventors: Борис Абрамович Аркадьев; Виктор Павлович Сухинин; Гаррис Моисеевич Меллерович; Анатолий Николаевич Потапов; Анатолий Никитович Зинченко; Вадим Николаевич Скопинский; Лариса Борисовна Ванина
Original assignee: Производственное Объединение Атомного Турбостроения "Харьковский Турбинный Завод" Им.С.М.Кирова
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Использование1 в энергетике, в паровых турбинах, рассчитанных на высокие параметры пара Сущность изобретени соплова коробка содержит корпус парораспределительной камеры с направл ющими лопатками , выполненный в виде тора В зоне выреза корпус выполнен с жестким соединение стенок посредством направл ющих лопаток Направл ющие лопатки приварены к корпусу своими концевыми элементами 3 з п ф-лы. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к турбостроению и может быть использовано например, в паровых турбинах, рассчитанных на высокие начальные параметры пара дл тепловых электростанций.

Известны сопловые коробки, содержащие пароподвод щий патрубок, парораспределительную камеру и направл ющий аппарат. В зависимости от мощности, параметров пара, поступающего в сопловую коробку , направл ющий аппарат может быть выполнен либо приболченным к парораспределительной камере, либо вставленным в ее вырез.

Недостатком сопловых коробок вл етс то, что они примен ютс только дл турбин относительно небольшой мощности при не очень высоких начальных параметрах пара , когда перепад давлений на стенках со пловой коробки невелик и не возникает трудностей с обеспечением ее прочности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту вл етс соплова коробка, используема в турбинах с более высоким начальным давлением, содержаща корпус парораспределительной камеры и направл ющие лопатки . В сопловой коробке стенки корпуса парораспределительной камеры в зоне выреза соединены стойками, обеспечивающими приемлемый уровень напр жений в сопловой коробке

Недостатками известной коробки вл ютс сложность технологии изготовлени из-за наличи стоек, наличие стоек способствует увеличению гидравлического сопротивлени , недостаточно преп тствует раскрытию сопловой коробки под действием внутреннего давлени , а также увеличивает ее осевой размер. Кроме того, конструкци лигой сопловой коробки имеет в сечении вид овального тора, в котором изгибающие мсменты увеличиваютс в несколько раз по сравнению с круглой формой сечени . Допускаемые напр жени в литой конструкции сопловой коробки ниже, чем в

2 ю ю

СА

сопловой коробке, выполненной из проката , что приводит к утолщению стенок и. соответственно , повышению металлоемкости и снижению маневренности турбины. Допускаемые напр жени понижены также в ви- де недостаточного контрол качества металла из-зз сложной формы лить .

Целью изобретени вл етс повышение экономичности.

В сопловой коробке паровой турбины, содержащей корпус парораспределительной камеры и направл ющие лопатки, стенки корпуса в зоне выреза соединены жестко направл ющими лопатками. При этом соединение концевых элементов направл ю- щих лопаток с корпусом выполнено, например, посредством сварки. Целесообразно , чтобы корпус парораспределительной камеры имел в сечении вид сектора кругового тора. Кроме того, отношение рас- сто ни между центром кривизны меридионального сечени тора и осевой линией скреплени направл ющих лопаток с корпусом к среднему радиусу сечени тора выполLL

нено в интервале 0,7 ,0. При - меньше 0,7 и больше 1,0 резко возрастают напр жени .

Выполнение направл ющими лопатками , помимо своего назначени роли сило- вых элементов (ст жек), жестко соедин ющих стенки корпуса в зоне выреза , корпуса парораспределительной камеры в сечении в виде сектора кругового тора, а также выполнение в определенном интер- вале отношени рассто ни между центром кривизны меридионального сечени тора и осевой линией скреплени направл ющих лоток с корпусом к среднему радиусу поперечного сечени тора позвол ет снизить де- формации корпуса парораспределительной камеры под действием внутреннего давлени , выполнить коробку из проката и тем

самым снизить напр жени , металлоемкость и повысить маневренность турбины.

На фиг.1 и 2 изображена соплова коробка со сварным и механическим креплением концевых элементов направл ющих

лопаток к корпусу соответственно, поперечный разрез; на фиг.З - зависимость макси- мальных меридиональных напр жений в стенке корпуса парораспределительной камеры от отношени рассто ни L между центром кривизны меридионального еече- ни тора и осевой линией скреп ени на- правл ющих лопаток с корпусом парораспределительной камеры к среднему радиусу R сечени тора,

Соплова коробка паровой турбины содержит корпус 1 парораспределительной

камеры и вставленные в его вырез направл ющие лопатки 2 (или их блок-направл ющий аппарат), имеющие концевые элементы 3, которыми они приварены к корпусу 1 Концевые элементы 3 могут быть выполнены в виде хвостового соединени 4, профиль которого стандартизован дл скреплени рабочих лопаток с дисками ротора турбины. В этом случае скрепление направл ющих лопаток 2 с корпусом 1 с помощью концевых элементов 3 осуществл етс механически. Корпус 1 парораспределительной камеры выполнен в виде сектора кругового тора. Отношение рассто ни L между центром кривизны меридионального сечени тора и осевой линией скреплени направл ющих лопаток с корпусом к среднему радиусу R сечени тора выполнено в интервале0 ,,0 В парораспределительную камеру сопловой коробки, образованную корпусом 1 и направл ющими лопатками 2, пар поступает через паровпускной патрубок 5

При работе турбины через паровпускной патрубок 5 пар поступает в парораспределительную камеру сопловой коробки. Оттуда через каналы, образованные направл ющими лопатками 2, поступает в проточную часть цилиндра (не показана) При этом происходит срабатывание давлени пара и стенки корпуса 1 парораспределительной камеры испытывают перепад давлений. Наличие ст жек, роль которых выполн ют направл ющие лопатки 2, преп тствуют деформации корпуса 1 Поскольку корпус 1 имеет в сечении форму кругового тора, напр жени значительно ниже, чем в корпусе, имеющем s сечении отклонение от круговой формы тора, что позвол ет выполн ть корпус 1 тонкостенным, воспринимающим в основном раст гивающие усили от внутреннего давлени Это обсто тельство позвол ет уменьшить металлоемкость и повысить маневренные качества турбины, а также выполн ть сопловую коробку из проката , имеющего более высокие механические свойства.чем литье.

Минимальный уровень максимальных напр жений в меридианальном сечении парораспределительной камеры достигаетс вариацией осевого расположени о ней концевых элементов 3. Оптимальный вариант достигаетс при отношении рассто ни L между центром кривизны меридионального сечени тора и осевой линией скреплени направл ющий шпаток 2 с корпусом 1 парораспределительной камеры к среднему радиусу R сечений тора 8,062. В интервале

0,7 и 1.0 напр жени превосход т минимальное значение не более, чем на 25%, а за пределами указанного интервала резко возрастают. Варьиру положением конце- вых элементов 3, можно добитьс сведени к минимуму изгибающих моментов в стенке корпуса 1, приблизив услови работы парораспределительной камеры к услови м работы трубы, и возможно изготавливать ее из гнутого листового проката, обладающего более высокими прочностными характеристиками , чем литье.

Техническими преимуществами предлагаемой коробки по сравнению с извест- ной вл ютс упрощение технологии изготовлени , снижение металлоемкости, повышение маневренности турбины. Надежность и экономичность турбины мощностью 3000 МВт повышаетс на 0.01%. Экономический эффект от использовани изобретени получаетс за счет уменьшени массы сопловой коробки.

Claims

Формула изобретени 1. Соплова коробка паровой турбины. содержаща корпус парораспределитель- ной камеры с направл ющими лопатками, выполненный в виде тора с жестким соединением стенок в зоне выреза, отличающа с тем, что, с целью повышени экономичности, жесткое соединение стенок в зоне выреза выполнено посредство направл ющих лопаток
2.Соплова коробка по п. 1, о т л и ч а ю- щ а с тем, что жесткое соединение стенок выполнено приваркой концевых элементов направл ющих лопаток к корпусу парораспределительной камеры.
3.Соплова короба по пп.1 и 2, о т л и - чающа с тем, что корпус парораспределительной камеры выполнен в виде секторов кругового тора..
4.Соплова коробка по пп.1-3. отличающа с тем. чтб корпус парораспределительной камеры выполнен с соотношением

0.7

.0.

где L - рассто ние между центром кривизны меридионального сечени тора и осевой линией места присоединени направл ющих лопаток к корпусу парораспределительной камеры:

R - средний радиус сечени тора.

&/G-™.

/ni/j

Фиг. г

/ -

V

0,60 0,70 0,60 0,90 00 10 Ю

Фиг.З

Составитель Й.Аркадьев Редактор И.ШуллаТехред М.МоргенталКорректор Н.Ревска

Заказ 2577ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушска наб., 4/5