Конструкции корпусов паровых турбин

КОНСТРУКЦИИ КОРПУСОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН [c.364]

Высокопрочные чугуны применяют в различных отраслях техники, эффективно заменяя стать во многих изделиях и конструкциях. Например, корпуса паровых турбин, насосов, вентилей, лопатки направляющего аппарата, коленчатые валы, поршни и другие ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках и в условиях изнашивания. [c.61]

По роду рабочего тела различают корпусы паровых турбин, газовых турбин, компрессоров. По конструкции — корпусы неразъемные, с горизонтальным и с вертикальными разъемами. По изготовлению — литые, сварно-литые, сварные из штампованных элементов. [c.31]

На фиг. 41 приведен в качестве примера подобной комбинированной конструкции чертеж верхней половины корпуса паровой турбины. При переходе [c.80]

Хотя чаще всего целью конструктора является обеспечение большой долговечности, встречаются случаи, когда малоцикловая, или деформационная, усталость приобретает существенное значение. Например, исследования малоцикловой усталости и разработка соответствующих методов расчета представляют интерес для таких изделий, как снаряды и ракеты, поскольку их полная долговечность за все время эксплуатации может определяться лишь несколькими сотнями или тысячами циклов. В ряде других элементов конструкций, таких, как лопатки и роторы авиационных газовых турбин топливные элементы и баки ядерных реакторов, роторы и корпуса паровых турбин, изредка действующие большие механические нагрузки и температурные перепады способствуют накоплению значительных повреждений за несколько сотен или тысяч таких циклов с повышенными амплитудами в течение всего срока эксплуатации, так что методы расчета малоцикловой усталости тоже приобретают для них большое значение. Даже в тех случаях, когда действующие на машину или конструкцию нагрузки номинально малы, материал в вершинах опасных вырезов или выточек будет локально пластически деформироваться, т е. будет испытывать деформационную- [c.377]

Высокопрочные чугуны применяют в различных отраслях техники, эффективно заменяя сталь во многих изделиях и конструкциях. Из них изготовляют оборудование прокатных станов (прокатные валки массой до 12 т), кузнечно-прессовое оборудование (траверса пресса, шабот ковочного молота) в турбостроении — корпус паровой турбины, лопатки направляющего аппарата в дизеле-, тракторе- и автомобилестроении — коленчатые валы, поршни и многие другие ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках и в условиях изнашивания. [c.299]

Корпуса современных энергетических установок представляют собой сложные и высоконапряженные конструкции, работающие под давлением и в условиях тепловых нагрузок, к надежности работы которых предъявляются высокие требования. К таким конструкциям относятся корпуса цилиндров паровых турбин и сосуды, нагружаемые давлением. Корпуса паровых турбин имеют значительную толщину стенок, массивные фланцы горизонтального и вертикального разъемов с элементами конструкции сравнительно небольших размеров. Сосуды, работающие под давлением, представляют собой осесимметричные тонкостенные пространственные крупногабаритные конструкции типа сопряженных оболочек, содержащие как плоские, так и сферические крышки и днища. [c.25]

Наиболее ответственной частью процесса подготовки гидравлического испытания является обеспечение надежного уплотнения сопрягаемых поверхностей. В настоящее время для испытания корпусов паровых турбин с высокими параметрами пара и высокими рабочими давлениями при гидравлическом испытании применяются испытательные давления до 6000 Н/см (600 кгс/см ) и выше. Поэтому создание особо надежной конструкции заглушек и уплотняющих замков приобретает особое значение. [c.289]

Кроме того, требуется разработать конструкцию дожимающего компрессора с приводной паровой турбиной конденсационного типа на средние параметры пара. Однако можно исключить дожимающий компрессор. Для этого на выходе из компрессора ГТ-125 устанавливаются дополнительно две ступени, позволяющие увеличить степень сжатия компрессора. Предварительные расчеты показывают, что в этом случае потребуется увеличение длины корпуса и ротора на 0,5 м. [c.23]

Конструкция сопловых аппаратов турбин. Сопловой аппарат турбины предназначен для подвода рабочего тела к рабочим лопаткам первой ступени. В паровых ТВД сопловой аппарат крепится к сопловой коробке, которую, как правило, разбивают перегородками на камеры. Подвод пара в камеры осуш,ествляется через отдельные сопловые клапаны, расположенные в верхней части коробки. Сопловые коробки соединены сваркой с верхней половиной корпуса в его носовой части. Сопловой аппарат ТСД и ТНД крепится к паровпускной камере [22]. [c.25]

Особенности газовых турбин. По принципу действия газовые турбины не отличаются от паровых. При освоенных в настоящее время температурах начальное давление и срабатываемый в газовой турбине перепад энтальпий в несколько раз меньше, чем в паровой. В результате для получения требуемой мощности необходимо, чтобы расход рабочего тела через газовую турбину был большим. Высокие температуры, относительно малые давления и перепады энтальпий, а также большие расходы обусловливают следующие особенности судовых ГТД малое число ступеней (2—8) и малую массу ротора большую длину лопаток (степень парциальности е == 1) применение диффузора на выходе из турбины применение тонкостенной составной конструкции корпуса с вертикальными разъемами широкое использование подшипников качения соединение элементов турбины, обеспечивающее тепловые расширения воздушное охлаждение подшипников, дисков, а иногда и лопаток турбин. [c.242]

Первое время цилиндры газовых турбин выполнялись из аустенитных сталей по типу паровых турбин практически без охлаждения (при температуре до 600°С). Ряд аварий, происшедших вследствие неравномерного расширения корпусов, образования трещин и выборки зазоров, привел к отказу от этой конструкции и к замене ее отливкой из перлитных сталей с внутренним тонким экраном (из аустенитной стали) и изоляцией между экраном и отливкой. [c.364]

Изложены современные методы расчета и оптимизации параметров термоизоляции энергетических установок при стационарном и нестационарном режимах работы применительно к корпусам паровых и газовых турбин энергоблоков, трубопроводам теплотрасс и паропроводам, котельным и печным агрегатам. Рассмотрены теплоизоляционные конструкции с теплопроводными включениями и разнородными анизотропными материалами. Получены оценки для эффективных значений теплофизических характеристик термоизоляции из композиционных материалов различной структуры. Проведен учет зависимости теплофизических характеристик материалов от температуры и предложен приближенный метод определения термического сопротивления теплоизоляционных конструкций сложной формы с контролем погрешности расчета. [c.2]

Примером комбинированной конструкции является сварной корпус редуктора паровой турбины из листового проката и литых корпусов подшипников (фиг. 43). Основанием для перехода конструкции на сварку яви- [c.81]

Фиг. 43. Сварная комбинированная конструкция корпуса редуктора паровой турбины из прокатных элементов и отливок

Поляризационно-оптический метод (который такн<е широко применяется при исследованиях корпусов и других узлов паровых турбин) по имеющимся расчетным или измеренным температурным полям для соответствующих эксплуатационных режимов позволяет определить температурные напряжения в любой точке поверхности и по объему детали, включая зоны концентрации напряжений. При исследовании напряжений в сложных конструкциях с использованием моделей наибольшая эффективность достигается при комплексном решении задач, т. е. при правильном сочетании возможностей этих двух методов. [c.65]

При конструировании самой пятиступенчатой газовой турбины были применены, как показано на рис. 5-1, в основном, испытанные узлы промышленных паровых турбин той же фирмы. Корпус, во избежание нежелательных термических напряжений, получил простую форму с горизонтальным разъемом. Корпус турбины изготовлен из легированной стали. На уровне осей он опирается на мощные лапы, так что возможны свободные тепловые расширения, а ось корпуса всегда совпадает с осью вала. Направляющие лопатки закреплены в диафрагме, которая подверглась точной центровке в корпусе турбины, однако имеет возможность свободного расширения при нагреве. Поэтому радиальное тепловое расширение ротора и направляющего аппарата является одинаковым и зазоры между неподвижными и вращающимися частями остаются постоянными независимо от температуры газов. Благодаря такой конструкции турбина легко выдерживает быстрый пуск. [c.167]

Корпус парогазовой турбины высокого давления может быть выполнен, как и в паровых турбинах высокого давления, с двойными стенками. Такая конструкция облегчает условия работы как внешней, так и внутренней частей корпуса. Тем не менее не исключаются и другие возможные конструктивные решения, например с одной стенкой, укрепленной кольцевыми шпангоутами и продольными ребрами жесткости. [c.79]

У большинства корпусов, а у корпусов турбин больших габаритов обязательно, кроме горизонтального разъемй, имеются и вертикальные разъемы. На рис. 137 и 138 показаны две типичные конструкции корпусов паровых турбин на рис. 137 — без вертикальных разъемов, на рис. 138—с вертикальными разъемами. Второй корпус разделен на три части вертикальными разъемами Л и Б, что сделано с целью уменьшения веса отливок, улучшения технологии их изготовления и упрощения механической обработки. Эти части представляют собой технологические узлы. Первый узел состоит из деталей / и 4 второй — из деталей 10 и 16 третий — из детали 11, 13 и 14. Обоймы также являются технологическими узлами и состоят каждая из двух частей 2 и 3 5и 20 6 и 19 7 п 18 8 и 17 9 и 15. [c.248]

Для обработки различных конструкций корпусов паровы турбин можно рекомендовать единый типовой технологически] маршрут (т. е. перечень основных этапов процесса их обработ ки). Работы, перечисленные в перечне как предварительной, та и окончательной обработки, названы здесь этапами, так как мно гие из них состоят из нескольких самостоятельных операцирЗ [c.251]

В турбинах со сверхкритическими параметрами конструкция ЦВД в наиболее горячей части по существу является трехстенной, так как в двойном корпусе устанавливаются сопловые коробки, через которые подводится пар и в которых смонтированы сопла регулирующей ступени. Корпуса паровых турбин для удобства сборки и разборки обычно имеют разъем по горизонтальной плоскости. В ЦСД, ЦНД и в одноцилиндровых турбинах корпус иногда имеет не только горизонтальный разъем, но и вертикалъный, что облегчает его механическую обработку и транспортирование. ЦВД и ЦСД отливают из чугуна или стали, иногда эти цилиндры выполняют сварно-литыми. Корпуса ЦНД и выходные патрубки конденсационных турбин обычно изготовляют сварными из листовой углеродистой стали. [c.189]

Корпусы паровых турбин представляют собой сложную конструкцию, диаметр которой изменяется по их длине и которая характеризуется наличием ряда приливов, например в виде впускных и выпускных патрубков, камеры для отбора пара из промежуточных ступеней, кронштейнов для установки вспомогательных устройств, лап для опор и т. д. Конструкция корпуса и материал, из которого он изготовляется, определяются параметрами пара, поступающего в корпус турбин. При температуре пара свыше 450° С цилиндр высокого давления (ЦВД) и цилиндр среднего давления (ЦСД) отливают из легированной стали при сверхкритических параметрах ЦВД выполняют двухстеночным с заполнением пространства между ними паром под некоторым давлением для того, чтобы каждая из стенок подвергалась воздействию меньшего по величине перепада давления при температуре пара 400—450° С ЦВД и ЦСД отливают из углеродистой стали при температуре не выше 250° С ЦСД и ЦНД отливают из чугуна. [c.351]

При выборе металла для изготовления таких элементов конструкции статора паровой турбины, как корпуса клапанов стопорных (быстрозапорных), регулирующих, промежуточного перегрева, ВРОУ, корпусов цилиндров турбины и т. п. должны учитываться исходные данные рабочая температура детали (максимальная и температура отдельных зон корпуса), возможные частые колебания температуры детали, принятая технология изготовления, оптимальный вариант стой- [c.419]

Для оценки надежности работы паровых турбин и разработки рекомендаций по повышению эффективности их работы необходимо знать действительные величины деформаций и напряжений в стенках корпусов турбин, особенно на внутренней поверхности, в услрвиях эксплуатации [1—3]. Эффективным методом определения действительных величин деформаций и напряжений в элементах конструкций является натурная тензометрия. Институтом машиноведения разработаны и были применены методы и средства натурной тензометрии энергетического оборудования, в том числе для измерений деформаций на внутренней поверхности корпусов паровых турбин и реакторов в процессе их работы [4—7]. Результаты натурных исследований, проведенных на йаровой турбине одной из ГРЭС, показали, что на внутренней поверхности стенки корпуса цилиндра высокого давления (ЦВД) при некоторых режимах работы получаются резкие изменения температуры, что приводит к возникновению значительных термических напряжений. Это иллюстрируется графиком напряжений, приведенным на рис. 1 и полученным по данным проведенной натурной тензометрии. [c.143]

Ремонт изоляции весьма простой. При вскрытии турбины с горизонтальным разъемом изоляция снимается только в определенных местах, в верхней и нижней частях цилиндр остается заизолированным. Сушка изоляции производится без установленной обшивки нри медленном пуске турбины. При механизированном процессе монтажа мастичной изоляции целесообразно несъемную часть изоляции корпуса паровой турбины производить мастикой из совелита, асбовермикулита и других высокоэффективных материалов. Бесшовность и монолитность конструкции изоляции, возможность ее нанесения на сложную конфигурацию корпуса турбины обеспечивают высокие качества изоляции. [c.183]

При механизированном процессе монтажа мастичной изоляции целесообразно несъемную часть изоляции корпуса паровой турбины производить мастикой из совелита, асбовермикулита и других высокоэффективных материалов. Бесшовность и монолитность конструкции изоляции, возможность ее нанесения на корпус турбины сложной конфигурации обеспечивают высокие качества изоляции. [c.195]

Корпуса паровых турбин являются сложной конструкцией, имеющей различные диаметры по длине и ряд приливов, например впускные и выпускные патрубки, камеры для отбора пара из промежуточных ступеней, кронштейны для установки вспомогательных устройств, лапы для опор и т. д. Корпус выполняется с горизонтальным разъемом, необходимым для сборки турбины. У мощных турбин, кроме того, предусм-о-трены один или два вертикальных разъема для облегчения отливок и обработки. В зависимости от параметров пара корпуса вьшолняют из стального или чугунного литья, а в новейших конструкциях — сварными. [c.462]

Соответственно с ростом перевозочной работы расширяется и совершенствуется производственная база судостроения, проводится типизация судов и унификация судовых конструкций, осуществляется сборка судовых корпусов из укрупненных элементов (секций, блоков), монтируемых вместе с элементами судового оборудования непосредственно в заводских цехах до подачи на стапели. Работы Г. В. Тринклера, Д. Б. Тана-тара, В. А. Ваншейдта, М. И. Яновского и других исследователей, конструкторов и технологов во многом способствовали производственному и эксплуатационному освоению судовых дизель-редукторных, дизель-электрических и паротурбинных силовых установок большой мощности. На основе опыта изготовления судовых паровых турбин и авиавдонных газотурбинных двигателей были построены первые судовые газовые турбины, особенно перспективные в применении к судам на подводных крыльях и на воздушной подушке. С 60-х годов по мере развития отечественной электронной промышленности и совершенствования судовых паровых котлов, двигателей, генераторов, рулевых и швартовочных устройств, погрузочно-разгрузочных механизмов и пр. все шире стали использоваться на судах системы централизации и автоматизации управления и контроля, которые значительно улучшают эксплуатационные качества судов, повышают производительность труда судовых команд и освобождают их от многих трудоемких и тяжелых работ. [c.307]

Многие важные конструкции подвергаются воздействию воды, налриыер, основные части оборудования горячего и холодного водоснабжения трубы, фитинги, краны и насосы систеьш водяного охлаждения трубы, теплообменники, насосы и т.п. системы центрального отопления трубы, радиаторы, краны и насосы оборудование паровых злектростая1а1Й котлы или парогенераторы, перегреватели, паровые турбины, конденсаторы, трубы, краны и насосы корабли корпуса и винты портовые сооружения, часто со стальными сваями и шлюзы (гидрозатворы). [c.43]

В связи с задачами о термонапряженности с учетом температурных зависимостей упругих и дилатометрических свойств, а также пластических деформаций, развиваюш ихся во времени, была разработана их трактовка в интегральных уравнениях, позволившая использовать методы итерации (повторения) и средства вычислительной техники и тем самым получить решения при сложных конструктивно заданных граничных условиях и экспериментально определенных уравнениях состояния. На этой основе были разработаны способы расчета на прочность и ползучесть с учетом температурных градиентов дисков и лопаток газовых и паровых турбин, трубопроводов и фланцевых соединений, толстостенных корпусов и несущих оболочек и других неравномерно нагретых конструкций. [c.40]

Стендовый натриевый насос с турбоприводом (рис. 5.31) интересен тем, что выполнен в консольном варианте на подшипниках качения. Вал насоса 5 вращается в двух опорах. Нижняя опора 6 — радиальный шарикоподшипник, верхняя опора -i — сдвоенный радиальный шарикоподшипник, воспринимающий осевую и радиальную нагрузки. Подшипники смазываются консистентной смазкой, закладываемой на весь срок работы насоса (возможно пополнение смазки с помощью шприц-масленки). Предусмотрено охлаждение подшипников дефи-нилом. В целях уменьшения протечек перекачиваемого натрия вал насоса проходит через узкую кольцевую щель 7 большой длины. Слив протечек натрия осуществляется по специальному трубопроводу. В конструкции предусмотрена дополнительная труба слива протечек на случай, если металл по каким-то причинам попадает выше диафрагмы 2. Импеллер 3 служит для затруднения условий попадания металла выше этой диафрагмы. Корпус насоса снабжен электрообогревом /. В качестве привода используется паровая турбина [I, гл. 2J. [c.176]

Совмещенный диффузор меандрообразной схемы при тех же экономических показателях имеет осевой габарит примерно в два раза меньший. Такой диффузор разработан ЦКТИ—ЛПИ и предложен для ЦНД мощных паровых турбин (рис. 219, а). Дальнейшим развитием этой идеи является конструкция совмещенного диффузора, содержащего корпус среднего подшипника (рис. 2.19, б). [c.89]

Центробежные компрессоры, как и осевые, имеют большую производительность, надежность в работе и долговечность, хорошую равномерность подачи газа и допускают непосредственное соединение с высокооборотным двигателем-турбиной. В последнее десятилетие центробежные компрессоры нашли широкое нриме-ление для сжатия газов до высоких давлений. Используются они на станциях магистральных газопроводов для сжатия природного таза до 5—6 МН/м , в установках синтеза аммиака — до 25 МН/м и т. д. На рис. 28 показана конструкция центробежного компрессора высокого давления (25 МН/м ) производительностью 4,5- 10 м ч для установки синтеза аммиака [43]. Газ сжимается последовательно тремя центробежными компрессорами, между которыми расположены два промежуточных холодильника. Три компрессора приводятся во вращение паровой турбиной мош ностью 17,5 МВт с числом оборотов 14850 об/мин. Рабочие лопатки изготовлены из легированной стали повышенной прочности. Лопатки приваривают к дискам или выполняют из целой заготовки фрезерованием (при малой ширине колес). Корпус и крышки, а также входные и выходные патрубки, привариваемые к корпусу, изготовлены из кованой стали. [c.45]

Абсолютные тепловые расширения роторов и корпусов современных мощных паровых турбин достигают весьма больших значений (до 30-50 мм) и существенно определяют не только выбор осевых зазоров в проточных частях ЦВД, ЦСД и ЦНД, но и ряд конструктивных решений по турбине и турбогенератору (выбор конструкции концевых, диафрагменных и надбандажных уплотнений, схем фиксации и опирания ротора и корпуса на фундамент, системы связей смежных цилиндров межлу собой и с подшипниками и др.). Оптимизация этих решений на основе комплексного анализа абсолютных и относительных перемещений роторов и корпусов с учетом упругих деформаций при всех основных эксплуатационных режимах позволяет достигнуть оптимального сочетания показателей тепловой экономичности, надежности и маневренности. Поэтому точность указанных расчетов на стадии проектирования, апробация их путем сопоставления с опытными данными, полученными после пуска турбин, имеет большое значение. Кроме того, как отмечалось выше, такое сопоставление дает и интегральную оценку точности определения температурного состояния роторов и корпусов. [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...