Проточная часть турбины, роторы и валы

ПРОТОЧНАЯ ЧАСТЬ ТУРБИНЫ, РОТОРЫ И ВАЛЫ [c.155]

В связи с высокой температурой продуктов сгорания детали проточной части турбин (сопла, рабочие лопатки, диски, валы) изготавливают из легированных высококачественных сталей. Для надежной работы у большинства турбин предусмотрено интенсивное охлаждение наиболее нагруженных деталей корпуса и ротора. [c.174]

Циркуляционная сила на РК. Циркуляционная сила возникает не только в подшипнике. Ее порождают также отклонения от осевой симметрии потока в проточной части турбины под влиянием смещения ротора. При отклонении центра вала от оси статора радиальные зазоры во всех уплотнениях становятся несимметричными по отношению к этой оси. Это влечет за собой изменение протечек и перекос полей скоростей и давлений, а следовательно, и к. п. д. ступени. [c.250]

Как и у компрессора, форма проточной части турбины и форма лопаток каждого ее венца соответствуют изменению плотности газа по тракту и форме треугольников скоростей только на одном (расчетном) режиме работы турбины. В различных условиях эксплуатации ГТД частота вращения ротора, температура газа на входе и другие величины, определяющие режим работы турбины, могут изменяться в значительных пределах. Это приводит к перераспределению теплоперепада между ступенями, к изменению формы треугольников скоростей и углов атаки и в конечном счете к изменению КПД, работы на валу и других параметров турбины. Зависимости, определяющие изменение основных параметров турбины при изменении режима ее работы, называются характеристикой турбины. [c.223]

Турбина представлена на фиг. 112. Проточная часть турбины состоит из двухвенечной регулирующей ступени и шести ступеней давления. Диски ротора выточены заодно с валом, что устраняет затруднение посадки дисков на вал в области высоких температур и уменьшает длину турбины. Критическое числа оборотов ротора 4 230 в минуту. Материал ротора хромоникелемолибденовая сталь. [c.151]

Цельнокованые роторы, применяемые в ЦВД и ЦСД современных мощных паровых турбин (см. рис. 67—69), имеют диски, вытачиваемые заодно с валом из одной поковки. Обычно диаметры дисков таких роторов не превышают 1 м. В ином случае сложнее получить высококачественную поковку. В цельнокованом роторе отсутствуют ступицы дисков, поэтому длина проточной части турбины определяется только толщиной диафрагмы и полотна дисков. [c.118]

На основе принципа симметрии распределения давлений по поверхности рабочих колес или же симметрии давления в проточной части нельзя обеспечить полное уравновешивание осевых сил вследствие невозможности осуществления полной симметрии. Необходимо установить упорный подшипник, который воспринимает неуравновешенную часть осевой силы. В процессе эксплуатации уплотнения изнашиваются и в связи с этим нарушается симметрия поля давлений, поэтому подшипники применяются двустороннего действия. В качестве примера на рис. 38 показана гидромуфта мощностью 4000 кВт при Пн = = 3000 об/мин. Муфта предназначена для привода центробежного насоса турбинного агрегата и регулирования частоты вращения его вала. Как видно из рис. 38, это сдвоенная гидромуфта, имеющая две параллельные проточные части, образованные двойным ротором турбинного колеса и двумя насосными колесами. Такая сдвоенная конструкция позволяет уравновесить [c.79]

На рис. 3.58 показана конструкция типичной приводной конденсационной турбины КТЗ. Проточная часть состоит из восьми ступеней. Ротор турбины — цельнокованый, с одной стороны через гибкую муфту он соединен с валом питательного насоса, а с другой — через редуктор с валом бус-терного насоса. Системы парораспределения, тепловых расширений, конструкции подшипников аналогичны системам и конструкциям подшипников турбины с противодавлением, рассмотренной выше. [c.291]

Ротор газовой турбины — основной элемент ее проточной части. Его конструкция определяется конструктивной схемой ГТУ (см. рис. 4.3). Он состоит из вала, опирающегося на подшипники скольжения или качения, дисков, насажанных на вал и стянутых сквозными болтовыми соединениями (12—16 шт.), и лопаток, укрепленных в дисках. Частота вращения ротора совпадает с частотой энергосистемы, если он через муфту непосредственно присоединен к электрогенератору. Она может быть значительно выше при наличии редуктора или при использовании более сложной конструктивной схемы ГТУ. Ротор газовой турбины может быть сконструирован по одной из схем (рис. 4.17). Преимуществом обладает ротор, в котором на основной вал [c.97]

Турбокомпрессоры подлежат ремонту при повреждениях корпуса турбины и корпуса подшипников, изнашивании колеса турбины с валом и подшипников вала ротора, увеличении осевого разбега ротора на величину более 0,3 мм, понижении давления масла в турбокомпрессоре, при повышенном нагарообразовании в корпусе турбины и смолистых отложениях в проточной части корпуса компрессора (рис. 6.31). [c.324]

Каждую турбину на заводе собирают и проверяют на холостом ходу на стенде. При сборке устанавливают зазоры в проточной части и в уплотнениях вала ротора и заносят их в формуляр турбины. При монтаже выдерживают величины зазоров согласно величинам, указанным в заводском формуляре. [c.357]

Конденсационные турбины с редукторной передачей имеют, как правило, мощность до 1000 кВт. Однако в ряде случаев оказывается целесообразным доводить их мощность до 2500—4000 кВт. На рис. 11.64 представлен продольный разрез быстроходной турбины Калужского турбинного завода мощностью 1000 кВт при начальных параметрах Ро = 2,45 МПа (25 кгс/см ), -= 350° С и давлении отработавшего пара 0,1 бар. Частота вращения вала турбины 7000 об/мин, частота вращения ротора генератора 3000 об/мин. Вал турбины соединен муфтой с валом ведущей шестерни редуктора. Проточная часть турбины состоит из двухвенечной регулирующей ступени и пяти последующих активных ступеней давления. Вал поддерживается двумя опорными подшипниками, причем передний непосредственно примыкает к упорному подшипнику Митчеля. [c.205]

При полной разборке турбокомпрессора во время текущего ремонта ТР-2 тепловоза выполняют контрольный осмотр № 2. При контрольном осмотре № 2 разбирают агрегат проверяют осевой люфт ротора, радиальные зазоры между лопатками колеса компрессора и вставкой на входе и между лопатками колеса турбины и кожухом соплового аппарата очищают проточную часть турбины и компрессора от загрязнения вывертывают дроссели, очищают и продувают воздушные каналы в выпускном и газоприемном корпусе и в корпусе компрессора. После этого осматривают ротор и подшипники обмеряют диаметры отверстий подшипников и цапф вала определяют зазоры щупом проверяют боковые зазоры в ручьях уплотнительных упругих колец ротора осматривают сопловой аппарат и диффузор вскрывают полости водяного охлаждения газоприемного и выпускного кО рпусов турбокомпрессора, накипь удаляют. [c.159]

Технологическая последовательность монтажа одноцилиндровой турбины складывается из следующих основных операций. Сначала по способу, принятому заводом-изготовителем, на фундаменте пройзводят выверку нижней половины цилиндра. После того как цилиндр установлен в соответствии с данными формуляра сборки, выполненной на стещхе завода, под фундаментные рамы цилиндра и корпуса переднего подшипника устанавливают ротор и производят центрирование его по расточкам концевых уплотнений. После этого выполняют центрирование диафрагм и обойм концевых уплотнений по борштанге или проверочному (калибровому) валу замеряют зазоры в проточной части, концевых уплотнениях и уплотнениях диафрагм. Подсоединяют конденсатор. Вторично проверяют центровку и производят закрытие цилиндра. Затем выполняют подливку фундаментных рам раствором бетона. Собирают узлы регулирования в корпусе переднего подшипника и органы парораспределения, устанавливае-мые на цилиндре. Закрывают корпусы подшипников, и наконец, наносят тепловую изоляцию цилиндра и устанавливают обшивку. [c.431]

Зависимости изменения показателей работы дизеля ЮДЮО от уменьшения эффективных сечений выпускных окон втулки цилиндра (рис. 127) получены в результате расчета математической модели рабочего процесса поршневой части двигателя совместно с агрегатами воздухоснабжения при частоте вращения коленчатого вала 850 об/мин и постоянной цикловой подаче топлива, соответствующей номинальной мощности. Эффективные сечения выпускных окон оцениваются произведением где tiB — коэффициент истечения и Рв — сечение окон. Сечения окон уменьшаются в эксплуатации при отложении на них нагара, из-за чего уменьшается эффективная мощность двигателя Ne, индикаторный iii и эффективный г е к. п. д. Индикаторный к. п. д. уменьшается из-за понижения коэффициента избытка воздуха для сгорания а при уменьшении расхода воздуха через двигатель. На изменение механического т]м к. п. д. оказывают влияние затраты мощности на приводной центробежный компрессор, которая прямо пропорциональна расходу воздуха. Отложение нагара на выпускных окнах сопровождается увеличением температур отработавших газов перед турбиной U и температур характерной точки поршня t . Уменьшение коэффициента избытка воздуха а и рост температур т и t указывают на заметное увеличение тепловой напряженности работы цилиндропоршневой группы и деталей проточной части турбины турбокомпрессора. Частота вращения ротора турбины Пт понижается, и при уменьшении эффективного сечения окон свыше 20% работа центробежного компрессора приближается к границе помпажа. Этот режим характеризуется малым расходом воздуха и достаточно высокими степенями повышения давления, что приводит к срыву воздушного потока в проточной части компрессора, колебаниям давлений воздуха в ресивере и неустойчивой работе двигателя. [c.215]

Упорный подшипник предназначен для фиксирования вращающегося ротора в осевом положении относительно корпуса турбины, а следовательно, и осевых зазоров в проточной части. Он также воспринимает осевое усилие ротора при работе турбины, которое значительно изменяется в зависимости от нагрузки и состояния проточной части, начальных и конечных параметров пара. Повреждение упорного подшипника может вызвать смещение ротора в осевом направлении, поломку рабочих лопаток и диафрагм, лабиринтовых уплотнений и даже повреждение вала тур би1ны. [c.186]

Компрессор высокого давления и турбина скомпонованы в одном общем наружном корпусе и имеют общий ротор, опирающийся на два опорных подшипника (принцип Туко ). Проточные части каждого агрегата размещены в своих внутренних корпусах и обращены друг к другу сторонами высокого давления. Число опорных подшипников при этом уменьшается с 4 до 2. Более рационально в этом случае решается вопрос концевых уплотнений вала. Вместо четырех уплотнений при раздельной компоновке имеется два концевых и одно промежуточное уплотнение, разделяющее компрессор и турбину, причем воздух, протекающий через промежуточное уплотнение со стороны компрессора, охлаждает вал турбины в зоне высоких температур и лопатки первой ступени турбины. [c.108]

При работающих насосах смазки проверяют работу валоповоротного устройства, включая его электродвигатель и вводя в зацепление шестерни устройства и вала турбины. При вращении ротора валоповоротным устройством прослушивают стетоскопом турбину (проверяют отсутствие задеваний в проточной части и концевых уплотнениях). После проверки работы валоповоротного устройства оно отключается. [c.380]

Основной недостаток осевого компрессора — значительное изменение показателей компрессора при отклонении режима работы от расчетного. Даже сравнительно небольшое уменьшение расхода воздуха через компрессор при неизменном числе оборотов ротора часто вызывает неустойчивую работу компрессора, так называемый помпаж, который характеризуется колебаниями большой амплитуды скоростей и давлений потока в проточной части. Работа компрессора в помнажной зоне недопустима. Этот недостаток свойственен и центробежным компрессорам, особенно при наличии лопаточного диффузора но у осевых компрессоров он проявляется значительно сильнее. Кроме того, реализуемые в настоящее время давления наддува достижимы лишь при применении многоступенчатого осевого компрессора, который имеет большую длину и установка которого на одном валу с турбиной затруднительна. Вследствие этого в настоящее время для наддува комбипированных двигателей внутреннего сгорания осевые компрессоры применяются сравнительно редко. [c.131]

ЦИЮ, при которой расширение цилиндров происходило бы по радиусам от оси турбины. Это достигается тем, что корпусы цилиндров не устанавливаются непосредственно на фундаменте, а подвешиваются лапами на горизонтальные поперечные шпонки 2, расположенные на стульях подшипников приблизительно на уровне оси турбины. При этом вертикальными шпонками 4, расположенными на стульях турбины в вертикальной осевой плоскости, корпусы цилиндров удерживаются от поперечных перемещений, имея возможность свободного радиального расширения. Наконец, для разгрузки крепления цилиндра высокого давления ц. в. д.) от вращающего момента, создаваемого паром в соплах, и от веса цилиндра, ц. в. д. с помощью пружинных амортизаторов 8 опирается на фундамент. В результате турбина и все ее части имеют возможность свободного температурного расширения по всем направлениям при сохранении осевой линии турбины неизменной. Как уже указано, фиксация ротора относительно статора в осевом направлении достигается установкой упорного подшипника. Так как вследствие мялых размеров лопаток в части высокого давления зазоры здесь наименьшие, а ротор и статор расширяются неодинаково, упорный подшипник в ц. в. д. обычно помещается на переднем конце турбины. В ц. н. д. упорный подшипник также располагается у переднего конца цилиндра отчасти для уменьшения взаимных перемещений концов валов, отчасти по тем же соображениям (меньшие зазоры в начале проточной части), что и в ц. в. д. [c.317]

Для насосной группы турбины УТМХ Т-100-130 в отличие от масляного насоса конструкции ЛМЗ вал насоса жестко соединяется с ротором турбины и не имеет опорных подшипников. Уточнение центрирования проточной части насоса по зазорам рабочего н импульсного колес выполняется в вертикальном направлении изменением толщины, металлической подкладки. Осевое положение корпуса насоса определяется зазором между импульсным колесом и торцевой поверхностью его уплотнения. Величина этого зазора составляет 10 мм. [c.98]

Рабочее колесо 9 турбины закрытого типа изготавливают методом точного литья по выплавляемым моделям с последующей механической обработкой посадочных мест. Крутящий момент от колеса 9 к валу 6 передается через эвольвентные щлищ>1. Установка колеса на валу осуществляется по двум цилиндрическим поверхностям, одну из которых образует запрессованное в колесо кольцо 10. Гайка 12 затягивается момент-ным ключом, стягивая весь собираемый пакет ротора, и фиксирует колесо 9 от осевого перемещения относительно вала 6. Со стороны выхлопного патрубка 1 расположен уплотнительный узел, состоящий из корпуса 3 и закрепленного гайкой 5 кольца 4, который после окончательной сборки крепится в корпусе 2 с помощью сварки. С другой стороны газовую полость герметизирует узел гидродинамического уплотнения, включающий перегородку 8 и импеллер 7, расположенный на валу 6 турбины. В полость между перегородкой 8 и импеллером 7 подается компонент с давлением, больщим давления газа на 0,5. ..1 МПа, что обеспечивает герметизацию турбины и предотвращает барботаж газа в проточную часть насоса. [c.220]

Ротор 7 представляет собой два пустотелых полувала, между которыми вварен диск турбины. Рабочие лопатки колеса турбины 9 прикреплены к диску при помощи замков елочного типа, которые позволяют заменять отдельные лопатки в случае их повреждения. Диск и лопатки колеса турбины изготовлены из специальных жаропрочных сталей. Колесо компрессора 2 изготовлено из алюминиевого сплава, соединено с валом с помощью шлицев и для обеспечения центровки посажено на гладкую шейку вала с натягом. Проточная часть колеса компрессора ограничена вставкой 3, прикрепленной винтами к корпусу компрессора. На тыльной стороне колеса имеются гребешки, которые с небольшим зазором подходят к гребешкам на неподвижном диске и образуют таким образом лабиринтное уплотнение, препятствующее проникновению сжатого воздуха в полость выпускного корпуса. Ротор 7 турбокомпрессора после сборки проходит динамическую балансировку. Перед рабочими лопатками турбины установлен сопловой аппарат 12, лопатки которого изготовлены из жаростойкой стали и заключены между внутренним и наружным кольцами. По внутреннему кольцу сопловой аппарат специальными болтами крепится к газоприемному корпусу. Такими же болтами к газоприемному корпусу прикреплен и чугунный кожух 8 соплового аппарата. Лопаточный диффузор 4 компрессора выполнен в виде диска с лопатками, образующими решетку, и закрыт вставкой. С противоположной стороны диффузор уплотнен резиновым кольцом 5 и зафиксирован штифтом 21. Благодаря решетке траектория движения частиц воздуха от колеса компрессора значительно сокращается, что приводит к уменьшению потерь на трение, поэтому компрессор с лопаточным диффузором обладает высоким к. п. д. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...