ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Конструкция паровых турбин из "Сварные конструкции паровых и газовых турбин " Рассмотрим несколько подробнее конструкцию паровой турбины, показанной на фиг. 3 (см. вклейку в конце книги). [c.10] Тепловая энергия пара, расширяющегося в турбине, превращается в проточной части турбины в механическую работу вращающегося ротора. Проточной частью называется совокупность неподвижных направляющих лопаток, закрепленных в статоре (корпусе), и вращающихся вместе с ротором рабочих лопаток. Первый ряд направляющих лопаток 13, вставленный в сопловые коробки 7, называют сопловым аппаратом . [c.10] Паровые турбины К-300-240 — турбина мощностью 300 ООО кет на параметры 240 атд, 580 С. [c.10] ПВК-200 и ПВК-150 — турбины мощностью 200 000 и 150 000 кет на параметры 135 ата, 565°. [c.10] СВК-150 — турбины мощностью 150 000 кет на параметры 170 ата, 570°. [c.10] СКР-100 — турбина с противодавлением мощностью 100 ООО кет на параметры 300 ата, 650° ВК-100 — турбина мощностью 100 ООО кет на параметры 90 или 130 ата при температуре 500 или 535°. [c.10] Газовые турбины ГТ-12-650 — установка мощностью 12 000 кет при температуре 650° ГТ-25-700 — установка мощностью 25 ООО кет при температуре 700° ГТ-700-4 и ГТ-700-5 — установки мощностью 4000 и 4500 кет при температуре 700° ГТН-9-750 — установка мощностью 9000 кет при температуре 750°. [c.10] проходя по каналам между лопатками, расширяется, благодаря чему возрастает его скорость. Струи пара, воздействуя на изогнутые специальным образом рабочие лопатки 10, закрепленные на роторе 25, приводят ротор во вращение. Процесс расширения пара повторяется столько раз, сколько ступеней в турбине. Ступенью называется группа, состояш,ая из одного ряда направляюш,их лопаток И и следуюш,его за нимзенца рабочих лопаток. В первых ступенях турбин иногда применяют двухвенечные регулирующие ступени скорости . Эти ступени состоят из сопел, промежуточного направляющего аппарата и двух венцов рабочих лопаток. Расширение пара происходит в основном в сопловом аппарате, а промежуточный направляющий аппарат И служит только для изменения направления потока пара перед его поступлением на второй венец 10 регулирующий ступени. [c.11] Вращение ротора обусловлено не только активным воздействием на рабочие лопатки потока пара, выходящего из направляющих лопаток, но и реактивным действием потока пара, продолжающего свое расширение в каналах между рабочими лопатками. Если значительная доля энергии, передаваемая ротору, имеет своим источником реактивное действие пара, то такое облопа-чивание называется реактивным, в отличие от активного облопачивания, где доля реактивного воздействия пара на рабочие лопатки мала. [c.11] В проточной части турбины показаны направляющие лопатки, выполненные в виде сварных диафрагм // и чугунных диафрагм /5 с залитыми в них стальными лопатками. Первые применяются в зоне высоких температур, вторые — при температуре пара ниже 300 . Возможна и другая конструкция направляющего аппарата, когда лопатки вставляются в пазы, проточенные в цилиндре или в специальных обоймах. [c.11] Рабочие лопатки испытывают переменные усилия со стороны пара, когда они при вращении ротора с огромной скоростью проходят мимо каналов, образованных направляющими лопатками. Непосредственно против выходной кромки направляющей лопатки скорость выхода пара меньше, чем в середине межлопаточного канала. Частота перемен усилия, действующего на лопатку, может совпасть с частотой собственных колебаний рабочих лопаток. В этом случае амплитуда колебаний лопаток и, следовательно, изгибные напряжения в них становятся большими и лопаткам грозит вибрационная поломка. Для предотвращения опасных резонансных колебаний лопаток их связывают между собой в пакеты по несколько штук с помощью ленточного бандажа, закрепляемого на вершинах лопаток путем расклепки специальных шипов, изготовляемых за одно целое с лопатками. Иногда применяется приварка бандажа к лопаткам (в газовых турбинах). [c.11] Часто вместо ленточного бандажа применяют проволочные связи между лопатками. Проволоки, скрепляющие лопатки между собой, припаиваются к лопаткам с помощью серебряного припоя. Применяют также и демпферные связи в виде проволок, свободно проходящих через отверстия в лопатках. Центробежная сила при вращении ротора прижимает демпферные проволоки к краям отверстий, и лопатки не могут вибрировать, так как перемещению их относительно проволок препятствует сила трения. Ленточные бандажи, скрепляющие и демпферные проволоки, связывая лопатки в пакеты, увеличивают частоту собственных колебаний отдельных лопаток или пакетов их по сравнению с частотой свободных лопаток. [c.11] На фиг. 3 показана одна из распространенных конструкций роторов паровых турбин. Диски первых ступеней выточены из одной поковки с валом. Диски последних ступеней насажены с натягом на вал. Каждый из них изготовлен из крупной поковки. Центральная часть поковки удаляется путем расточки отверстия вдоль оси, так как обычно в центральной части слитка, из которого изготавливаются поковки, концентрируются пороки. Диски,, изготавливаемые из отдельных поковок, могут иметь диаметр значительно больший, чем диски, выточенные из целой поковки, поэтому они и применяются в последних ступенях турбин, где необходимы большие диаметры ступеней. В случае необходимости ротор может быть изготовлен только из дисков, насаженных на вал (без цельнокованой передней части). Так изготавливаются роторы низкого давления мощных многоцилиндровых турбин, где уже для первых ступеней необходим большой диаметр. Если требуется особенно высокая прочность ротора при большом диаметре ступени, то ротор может быть изготовлен сваренным из дисков без центрального отверстия. Напряжения, возникающие в них, при прочих равных условиях примерно в два раза меньше, чем в дисках с центральным отверстием. При небольшой толщине дисков они могут быть хорошо прокованы, что в некоторой степени компенсирует снижение механических свойств в центре поковки. [c.14] Цилиндры турбин изготавливаются из отливок, поковок и листового проката. [c.14] Части цилиндра конденсационной паровой турбины работают в различных условиях передняя часть и сопловые коробки подвержены очень высокому внутреннему давлению и высокой температуре выхлопная часть работает в условиях низкой температуры (при пуске порядка 70—100°, в эксплуатации около 25—35°) и внутри ее господствует глубокий вакуум. Различные условия работы частей цилиндра влияют на выбор их конструкции. Этим и объясняется применение в передней части цилиндра массивных отливок и иногда поковок, а в выхлопной части — легких сварных конструкций из листа. [c.14] Для турбин, работающих паром наиболее высокого давления и температуры, применяют двойные цилиндры в передней части. Этим достигается улучшение условий работы внешнего цилиндра. Внутренний цилиндр подвержен действию наиболее высокой температуры, но зато с внешней стороны он находится под воздействием не атмосферного давления, а значительно большего. Это уменьшает действующие на него силы давления. Внешний же цилиндр находится иод воздействием пара более низкой температуры и давления, что облегчает задачу создания прочной, жесткой и герметичной конструкции. [c.14] Несмотря на легкие условия работы сварных выхлопных частей, конструкция их должна быть жесткой, так как в противном случае точная обработка их и монтаж окажутся невозможными. Внешнее давление, действующее на выхлопные части благодаря тому, что внутри их господствует вакуум, также заставляет делать их прочными и жесткими. [c.14] Как видно из фиг. 3, на сварную выхлопную часть действует также нагрузка от веса ротора, подшипники которого вварены в выхлопную часть. Необходимые жесткость и прочность достигаются системой внешнего и внутреннего оребрения. При определении положения внутренних ребер учитываются требования рациональной организации потока пара, при которой потери давления при прохождении пара в конденсатор минимальны. [c.15] Важной частью конденсационной паровой турбины является ее конденсатор, в котором пар, прошедший через турбину, охлаждается циркуляционной водой. Циркуляционная вода подается в конденсатор насосами, засасывающ,ими ее из канала, соединенного с водоемом, рекой или градирнями, и после прохождения конденсатора вода возвращается обратно. [c.15] Вернуться к основной статье