Роторы активных турбин и их конструкции

Ротор состоит из вала с дисками или барабана с полуосями, рабочих лопаток, упорного гребня, элементов наружных уплотнений и полумуфты (рис. 2.5). По назначению различают роторы активных турбин, реактивных турбин, компрессоров (центробежных и осевых) по конструкции — роторы дисковые, барабанные и смешанные (рис. 2.5) по тепловому режиму — неохлаждаемые и охлаждаемые по частоте вращения — жесткие и гибкие по способу изготовления — цельнокованые, сварные, с насадными дисками и наборные [13, 37]. [c.29]

РОТОРЫ АКТИВНЫХ ТУРБИН И ИХ КОНСТРУКЦИИ [c.206]

Роторы активных турбин и их конструкции [c.207]

Первые синхронные генераторы, приводимые в действие паровыми машинами или двигателями внутреннего сгорания через ременную передачу, работали с малым числом оборотов окружная скорость ротора для таких машин составляла не более 15—25 м/с. С ростом мощности электрических генераторов повышалось требование равномерности вращения, что не обеспечивалось ни паровой машиной, ни двигателями внутреннего сгорания с их пульсирующим движением поршня и кривошипно-шатунным механизмом. В связи с этим в начале 90-х годов были разработаны специальные генераторы маховикового типа, в которых для уменьшения неравномерности хода была увеличена инерция вращающихся частей. В этих генераторах вращающиеся индукторы одновременно играли роль маховиков для первичного двигателя. Первичные поршневые двигатели накладывали определенные ограничения на конструкции синхронных генераторов их приходилось строить с большим числом полюсов, что, в свою очередь, увеличивало расход активных материалов и потери энергии в машине. Таким образом, хотя паровая машина к концу XIX в. достигла высокой степени совершенства, она не годилась для привода мощных электрических генераторов, так как не позволяла сконцентрировать большие мощности в одном агрегате и создать требуемые высокие скорости вращения. На смену паровым машинам пришли паровые турбины. Первоначально использовали сравнительно тихоходные турбины конструкции шведского инженера Г. П. Лаваля [35]. [c.81]

Типичная конструкция ротора представлена на рис. 128. На вал насажены диски, каждый нз которых, за исключением первого, несет один ряд рабочих лопаток. Первый диск представляет собой колесо со ступенями скорости. Конструкция применяется преимущественно для активных турбин, хотя отдельные ступени, в особенности последние, и при этом типе ротора могут иметь значительную степень реактивности. [c.166]

В центрифугах с активным гидравлическим приводом с помощью гидротурбины ротор вращается под действием сил, возникающих в результате выбрасывания масла сильными струями из неподвижных сопел и направленных на лопасти турбины, закрепленной на роторе. Ввиду сложности конструкции такие центрифуги не получили распространения. [c.172]

Объемные расходы пара в турбинах средней мощности дают возможность получить лопатки достаточной высоты при нормальной частоте вращения (3000 об/мин), поэтому редукторные передачи здесь не применяются. На рис. 11.65 представлена реактивная конденсационная турбина среднего давления с активной регулирующей ступенью. Мощность турбины 20 ООО кВт при 3000 об/мин. Регулирующая ступень с двухвенечным диском Кертиса. Короткий барабан и диски ротора соединены сваркой. Диск Кертиса и разгрузочный поршень насажены на вал в горячем состоянии и приварены к нему. Камера разгрузочного поршня соединена с промежуточной ступенью в области низкого давления турбины. Корпус турбины разъемный в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В более поздних конструкциях турбин этого типа диск Кертиса и разгрузочный поршень откованы за одно целое с барабаном ротора, что делает конструкцию более жесткой и простой. [c.205]

Ротор является одним из наиболее нагруженных элементов турбины. Конструкция ротора зависит от многих факторов типа рабочих лопаток (активные или реактивные) начальных и конечных параметров пара направления потока (осевое или радиальное) механических напряжений в элементах и др. [c.118]

На рис. 131 показан ротор, сваренный из шести поковок, четыре из которых представляют собой диски постоянной толщины с ободом, а две — полые барабаны, откованные заодно с валом. Ротор относится к двухпоточной конструкции цилиндра высокого давления мощной турбины пар поступает к середине ротора и расходится в обе стороны через активную регулирующую ступень и группу реактивных ступеней с каждой стороны. В связи с большим расстоянием между подшипниками конструкция ротора отличается большой жесткостью. [c.168]

По типу ступеней, применяемых в части высокого и среднего давления, различают турбины активные (с малой степенью реактивности и дисковой конструкцией ротора) и реактивные (со степенью реактивности около 0,5). У нас в стране строят турбины, имеющие диафрагменную конструкцию и дисковые роторы. [c.243]

Из всех однороторных ТНА наиболее простой конструкцией и, как следствие, более высокой надежностью обладают одновальные (см. рис. 10.2, е, з) с активной газовой турбиной на консоли. Такая компоновка упрощает уплотнения насоса горючего, что важно при самовоспламеняющихся компонентах, а осевой подвод в насосе окислителя способствует его высоким антикавитационным характеристикам. Однако из-за равенства угловых скоростей турбины и насосов условия их работы неоптимальны, и это является недостатком схем. Значение угловой скорости ротора такого ТНА принимают исходя из максимально допустимой для насоса окислителя [c.196]

Ротор активной турбины представляет собой вал с закрепленными на нем дисками. Роторы, работающие в области высоких температур и имеющие относительно небольшие диаметры, часто изготовляются нз одной поковки с выточенными дисками. Применяются также и комбинированные роторы, в которых диски первых ступеней выточены заодно с валом, а диски последних ступеней насажены на вал. Примером такой конструкции являются роторы ХТГЗ, предвключенная турбина фиг. 112 и роторы высокого давления турбин ВК-50 и ВК-100 фиг. 100 и 101. [c.206]

Роторы паровых турбин могут бытъ дисковыми (рис. 4.11,й) или барабанными (рис. 4.11,6). Дисковая конструкция характерна для турбин активного типа, барабанная - реактивного. [c.189]

В реактивных турбинах диафрагмы отсутствуют. Их роль выполняют неподвижные направляющие лопатки, закрепленные в корпусе турбины (их не следует смешивать с сегментом направляющих лопаток регулпрующен ступени активной турбины), профиль н конструкция которых обычно такая же, как и рабочих лопаток ступени. Наружные концы всех направляющих и рабочих лопаток заострены, чтобы при случайном задевании концов рабочих лопаток о корпус турбины при вращении ротора они легко могли сработаться без повреждения самих лопаток и их крепления. [c.33]

Конструкция вкладыша с малыми зазорами фирмы Дешимаг показана на фиг. 47 (приблизительно 1937 г.) Он предназначен для многокорпусных судовых турбин активного типа средней и крупной мощности. Роторы этих турбин в основном короткие, цилиндры жесткие характерны весьма малые зазоры в концевых и диафрагменных уплотнениях (0,2- 0,25 м.м). Поэтому важно получить максимально устойчивое положение вала в подшипнике при всех режимах, в том числе и при качке корабля. [c.166]

У активных турбин ротор состоит из отдельных дисков, посаженных на вал или выточенных заодно с 1НИМ. Примером первого типа конструкции могут служить турбины, у которых диски закреплены на конических втулках, сидящих на валу (см. рис. 25—III). [c.255]

Величина получается значительной для двух- и трехвенечных дисков Кертиса с парциальным подводом пара, работающих в паре высокого давления. Для ступеней низкого давления активных турбин с полным подводом пара величина невелика, и часто ею можно пренебречь. Особенно небольшой получается потеря в реактивных турбинах при барабанной конструкции ротора, так как здесь всегда степень парциальности е = 1, а трение барабана со сплошной поверхностью о пар невелико. [c.200]

На рис. 7-1 (см. вклейку в конце книги) была приведена конструкция активной турбины. Внешним отличительным признаком активной турбины являются наличие ротора, составленного /ИЗ отдельных дисков, и раэ.меще-пие сопловых решеток в специальных расположенных между рабочими дисками (колесами) диафрагмах. Эти диафрагмы отделяют ступени турбины друг от друга и доходят до втулок дисков, где размещены промежуточные уплотнения. [c.148]

Осевые усилия особенно велики в реактивных турбинах. В активных турбинах при приблизительно одинаковых диаметрах ступиц осевые усилия настолько незначительны, что они уравновешиваются обычно упорными подшипниками . В реактивных турбинах приходится ос yin ествл Ять специ а льну ю разгрузку ротора от осевых усилий. Эта раз-груз k -i при двухцилиндровой конструкции может быть осуществлена, если noTQiKH пара в цилиндрах направлены друг против друг.а и соответственно друг против друга нагарав. лены осевые усилия. Если величины усилий, в цилиндрах приблизительно одинаковы, чего стремятся достичь при проектировании, то осевые усилия взаимно компенсируются. В одноцилиндровых реактивных турбинах, где така компенсация осевых усилий невозможна, уравновешивание осуществляют с помощью разгрузочного поршня, как было показано а фиг. 5-7. Диаметр поршня выбирается таким, чтобы разность давлений по обе [c.313]

Так как в реактивной турбине происходит расширение пара и на рабочих лопатках, то по обе стороны последних будут различные давления. Наличие разницы давлений на лопатки создает в направлении движения пара осевое усилие на ротор турбины 2 (фиг. 3). Для уменьшения осевого давления рабочие лопатки реактивной турбины закрепляются непосредственно на барабанной конструкции, образуя ротор 2. Направляющие лопатки реактивной турбины закрепляются непосредственно в корпусе. Следовательно, конструкция реактивной турбины существеьно отличается от конструкции активной турбины. [c.80]

В настоящей монографии рассматриваются вопросы малоцик-ювой прочности элементов конструкций различных типов оборудования, которым в процессе эксплуатации в наиболее значительной степени присущи эффекты малоцикловой усталости. В области энергетического машиностроения для элементов конструкций типа корпусов атомных реакторов, трубопроводов, элементов активной зоны, корпусов и роторов турбин, элементов разъемных соединений, теплообменных аппаратов, герметизирующих и компенсирующих элементов актуальны вопросы кинетических закономерностей деформирования и перехода к предельным состояниям. Для этих конструкций важны вопросы моделирования эксплуатационных режимов по частотам, температурам и временам, разработка унифицированных методов расчета на прочность и долговечность при циклическом, длительном циклическом и термоциклическом нагружениях, учет специфики условий нагружения. [c.4]

Рассмотрим еще судовую турбину КЗ конструкции последних лет для крупного грузового судна, представленную на фиг. 108 и фиг. 109. Конструкция решена преимущественно в формах, свойственных скорее стационарным турбинам специфики судовых турбин немного. Обе турбины сделаны активными, с цельноковаными роторами и безобоймовыми цилиндрами. Цилиндр т. в. д. довольно гибкий и асимметричный однако небольшие его размеры снижают возможные деформации. Цилиндр т. н. д. весьма жесткий в нем же размещена турбина заднего хода, достаточно в данном случае развитая — 3 ступени. Т. з. х. имеет полный подвод пара корпус турбины хорошо подвешен внутри т. н. д. и не должен вызывать ее деформации. [c.284]

Познакомимся с ее конструкцией. Насос 2 покоится на дву.х шарикоподшипниках 1, размещаемых в левой стоике рамы. Чаша насоса, снабженная плоскими радиальными лопатками 3, имеет фланец, к которому болтами прикреплен фланец крышки 4 турбины. Лопатки турбины снабжены хвостовиками 5, на которых лГеж-ду двумя шарикоподшипниками, размещенными в расточках ступицы ротора турбины 6, укреплены на гипонках зубчатые сектора, находящиеся в постоянном зацеплении с центральным зубчатым колесом. Последнее при помощи клинового механизма и системы рычагов 8 может поворачиваться относительно ротора турбины 6. Поворот центрального колеса 7 вызывает поворот сцепленных с ней зубчатых секторов, сидящих на хвостовиках лопаток, и соответственно поворот самих лопаток. В этой гидромуфте с активным диаметром 320 мм лоиатки турбины представляли собой консольно закрепляемые точеные детали. Предназначалась эта конструкция для лабораторных исследований. [c.190]

Меньшее ухудшение характеристик в процессе эксплуатации достигается использованием в конструкции двигателя относительно коротких роторов, не связанных с силовыми элементами корпусов компрессора и турбины, активно управляемых зазоров, подшипников на жидкой пленке, бандажированных рабочих лопаток турбины, утолш,енных входных кромок, сотовых уплотнений, износостойких покрытий и т. д. кроме того, применение рациональных методов эксплуатации в полете также позволяет несколько замедлить ухудшение характеристик двигателя. [c.74]

Конструкция паровых турбин. Общее устройство турбины рассмотрим на примере многоступенчатой активной конденсациоьнай турбины (рис. 189). Корпус 21 турбины выполаен разъемным. Опорами для кего служат фундаментные рама 3 и балка 19. В корпусе установлены диафрагмы 11 с соплами 12. Турбина имеет 12 активных ступеней давления. Вал турбины с закрепленными на нем дисками 14 и рабочими лопатками 13 вращается в подшипниках 6 и 16. Опорно-упорный подшипник 6 обеспечивает определенное положение ротора турбины по отношению к статору. В местах выхода вала из корпуса расположены лабиринтные уплотнения 7 и 15. Посредством червячной передачи 5 от главного вала 1 турбины приводятся в движение зубчатый масляный насос и вал регулятора турбины 4. Турбина имеет сопловое регулирование первой регулирующей ступени 10. Групповые клапаны 8 поднимаются кулачками 9 распределительного вала, который поворачивается масляным сервомотором. В нижней части корпуса турбины находятся патрубки 2, по которым отводится пар из промежуточных ступеней для регенеративного подогрева питательной воды. Отработавший пар уходит в конденсатор по выпускному патрубку 20. Вал / турбины соединен с валом ротора электрогенератора упругой муфтой 17. Турбина имеет поворотное устройство 18, которое предназначено для медленного вращения ротора, обеспечивающего его равномерный прогрев перед пуском и равномерное охлаждение после остановки турбины. Это устройство состоит из электродвигателя, который посредством червячной и зубчатой передач вращает соединительную муфту ротора. [c.254]

Барабаны реактивных и комбинированных турбин выполняются различных конструкций. При малом диаметре барабана его выполняют из массивной поковки в виде утолщенного вала. Диск регулирующей ступени, обычно увеличенного диаметра, или вытачивается заодно с телом барабана или одевается на вал барабана. Примером конструкции ротора комбинированной активно-реактивной турбины с малым диаметром может служить ротор турбины с противодавлением на фиг. 109. Рабочие лопатки закрепляются непосредственно на барабане. Диск регулирующей ступени выточен из одной поковки с барабаном. Продольные отверстия в барабане служат не столько для уменьшения веса ротора, сколько для создания за думмисом давления, равного противодавлению. Расчет на прочность такого барабана должен выполняться, как расчет вала. [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...