ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 92
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
паровоздушной смеси рк на входе в конденсатор и температуры конденсата tк при выходе из конденсатора ∆tк = tп – tк.
Переохлаждение конденсата приводит к потере теплоты, затрачиваемой на нагрев конденсата, а главное – сопровождается возрастанием количества растворенного в конденсате кислорода, вызывающего коррозию трубной системы регенеративного подогрева питательной воды котла.
Роторы являются наиболее нагруженными элементами паровой турбины и могут выполняться: а) с насадными дисками ; б) цельноковаными ; в) сварными . Кроме того, используются комбинированные роторы, в которых диски первых ступеней откованы заодно с валом, а последних ступеней - насадные.
Роторыснасаднымидискамисостоят из вала и установленными на него с натягом дисками. Крутящий момент передается от дисков к валу посредством трения, создаваемого контактным давлением от натяга. Для гарантии на ступице диска выполняют продольную (осевую) шпонку, а в ЦНД между дисками устанавливают торцевые шпонки. Эти роторы отличаются простотой технологии изготовления, но могут работать только при умеренных температурах (не выше 300…350оС), так как при высоких температурах из-за релаксации напряжений происходит ослабление посадки диска на вал. В таких роторах можно применять диски с большим диаметром.
Цельнокованыероторыприменяют в ЦВД и ЦСД современных турбин. В таких роторах диски и вал вытачивают из одной поковки. В центральной
части цельнокованого ротора высверливается сквозное отверстие диаметром 100-120 мм для перископической проверки качества заготовки. Сегодня технология изготовления таких роторов позволяет выполнять их заготовки диаметром до 2 м и длиной до 10 м.
Сварныеконструкциироторовизготавливаются из отдельных поковок с их последующей сваркой кольцевыми швами. После сварки ротор проходит термообработку. Его недостатком является более высокая стоимость изготовления в сравнении с наборными и цельноковаными роторами. Применяются в ЦСД и ЦНД паровых турбин.
Под турбинной ступенью понимается совокупность неподвижного ряда сопловых лопаток и подвижного ряда рабочих лопаток. Сопловые решётки крепятся в неподвижной диафрагме. Диафрагма представляет собой
пластину, состоящую из двух половин; она разделяет области двух давлений и должна быть очень жёсткой. Рабочие лопатки закрепляются на дисках, которые потом насаживают на вал. Проточная часть осевой ступени и развёртка цилиндрического сечения по среднему диаметру ступени представлена на рис. 2.4.
Довольно часто рабочие лопатки турбин скрепляются бандажом. Бандаж накладывает ограничение на перемещения конца лопатки и делает частоты и формы колебаний отдельных лопаток взаимосвязанными. На рис. 15.5 изображено несколько вариантов форм колебаний лопаток, перевязанных бандажом.
Рабочие лопатки перемещаются перед соплами с окружной скоростью u = π⋅d⋅n.
Потери от утечек рабочего тела связаны с протечками через зазоры помимо сопловых или рабочих лопаток. Эти протечки не совершают полезной работы в ступени. Потери от утечек имеют место как в ступени, так и в турбине в целом.
В турбинах различают три вида уплотнений:
Для уменьшения протечек пара и устранения подсосов воздуха в местах выхода роторов из цилиндров установлены ступенчатые лабиринтовые уплотнения. Концевые лабиринтовые уплотнения всех цилиндров выполнены в виде колец, установленных в корпусах или обоймах уплотнений. Кольца состоят из сегментов, в которые закатаны металлические усики. Сегменты устанавливаются в корпусах с помощью специальных пружин. На роторах имеются кольцевые выточки, в которые входят усики уплотнений.
Диафрагменные уплотнения ЦВД выполнены ступенчатыми и имеют по два уплотняющих кольца. Диафрагменные уплотнения ЦНД выполнены прямоточными и имеют по одному уплотняющему кольцу.
Надбандажные уплотнения ЦВД и ЦНД выполнены прямоточными.
Корпус турбины образует замкнутые полости, в которых осуществляются рабочие процессы. Его цилиндрическая или слегка коническая форма согласовывается с формой ротора. Закрытая замкнутая впускная часть корпуса, из которой пар поступает к соплам, называется сопловой камерой.
В корпусе активной турбины устанавливаются диафрагмы сопловых аппаратов образующие камеры, в которых вращаются диски с рабочими
лопатками. В реактивных турбинах сопловые лопатки расположены непосредственно в корпусе. Корпус имеет также патрубки для впуска, отбора и выпуска пара. Корпус паровой турбины выполняется с горизонтальным разъемом в плоскости, проходящей через ось вала, разделяющий корпус на две половины: нижнюю - собственно корпус и верхнюю - крышку.
Диафрагмы турбины — кольцевые перегородки (в собранном виде) с сопловыми решетками, в каналах которых происходит преобразование тепловой энергии пара в кинетическую энергию его струй. Диафрагма состоит из двух полукольцевых пластин, имеющих горизонтальный разъем, позволяющий установить ротор. Каждая половина диафрагмы состоит из соединенных между собой обода, которым диафрагма сопрягается с обоймой или корпусом турбины, тела и сопловых лопаток.
Каждая половина диафрагмы представляет собой две полукольцевые пластины, связанные друг с другом радиально расположенными лопатками
Пар, расширяясь в проточной части турбины, передает на ротор не только вращающий момент, определяемый окружными усилиями, действующими на рабочие лопатки, но и осевые усилия, которые не создают полезной
работы и воспринимаются упорным подшипником. Чаще всего эти усилия стремятся сдвинуть ротор в направлении потока пара, причем иногда они достигают большой величины.
Защита от осевого сдвига ротора. При чрезмерном осевом сдвиге ротора возникают задевания вращающихся деталей о неподвижные, приводящие к разогреву и тепловым деформациям соприкасающихся деталей. Это в свою очередь вызывает разбалансировку ротора, усиленную вибрацию турбины и прогрессирующее развитие задеваний вплоть до полного её разрушения.
Для уменьшения осевого усилия передаваемого на упорный подшипник, применяют разгрузочный поршень, которым является первый отсек переднего концевого уплотнения с увеличенным диаметром уплотнительных щелей. В конденсационных турбинах без промперегрева пара уравновешивание осевых усилий производится за счет противоположного направления потоков в соседних цилиндрах. В турбинах с промперегревом пара и турбинах с регулируемыми отборами роторы цилиндров должны быть уравновешены каждый индивидуально.
В качестве импульса для работы системы защиты по осевому сдвигу служит значительное перемещение гребня упорного подшипника, например при расплавлении баббитовой заливки колодок. Обычно применяют датчики гидравлического или электрического типа.
Переохлаждение конденсата приводит к потере теплоты, затрачиваемой на нагрев конденсата, а главное – сопровождается возрастанием количества растворенного в конденсате кислорода, вызывающего коррозию трубной системы регенеративного подогрева питательной воды котла.
- Конструкция роторов паровых турбин. Способы крепления рабочих лопаток.
Роторы являются наиболее нагруженными элементами паровой турбины и могут выполняться: а) с насадными дисками ; б) цельноковаными ; в) сварными . Кроме того, используются комбинированные роторы, в которых диски первых ступеней откованы заодно с валом, а последних ступеней - насадные.
Роторыснасаднымидискамисостоят из вала и установленными на него с натягом дисками. Крутящий момент передается от дисков к валу посредством трения, создаваемого контактным давлением от натяга. Для гарантии на ступице диска выполняют продольную (осевую) шпонку, а в ЦНД между дисками устанавливают торцевые шпонки. Эти роторы отличаются простотой технологии изготовления, но могут работать только при умеренных температурах (не выше 300…350оС), так как при высоких температурах из-за релаксации напряжений происходит ослабление посадки диска на вал. В таких роторах можно применять диски с большим диаметром.
Цельнокованыероторыприменяют в ЦВД и ЦСД современных турбин. В таких роторах диски и вал вытачивают из одной поковки. В центральной
части цельнокованого ротора высверливается сквозное отверстие диаметром 100-120 мм для перископической проверки качества заготовки. Сегодня технология изготовления таких роторов позволяет выполнять их заготовки диаметром до 2 м и длиной до 10 м.
Сварныеконструкциироторовизготавливаются из отдельных поковок с их последующей сваркой кольцевыми швами. После сварки ротор проходит термообработку. Его недостатком является более высокая стоимость изготовления в сравнении с наборными и цельноковаными роторами. Применяются в ЦСД и ЦНД паровых турбин.
Под турбинной ступенью понимается совокупность неподвижного ряда сопловых лопаток и подвижного ряда рабочих лопаток. Сопловые решётки крепятся в неподвижной диафрагме. Диафрагма представляет собой
пластину, состоящую из двух половин; она разделяет области двух давлений и должна быть очень жёсткой. Рабочие лопатки закрепляются на дисках, которые потом насаживают на вал. Проточная часть осевой ступени и развёртка цилиндрического сечения по среднему диаметру ступени представлена на рис. 2.4.
Довольно часто рабочие лопатки турбин скрепляются бандажом. Бандаж накладывает ограничение на перемещения конца лопатки и делает частоты и формы колебаний отдельных лопаток взаимосвязанными. На рис. 15.5 изображено несколько вариантов форм колебаний лопаток, перевязанных бандажом.
Рабочие лопатки перемещаются перед соплами с окружной скоростью u = π⋅d⋅n.
- 1 2 3 4 5 6 7
Виды уплотнений турбины.
Потери от утечек рабочего тела связаны с протечками через зазоры помимо сопловых или рабочих лопаток. Эти протечки не совершают полезной работы в ступени. Потери от утечек имеют место как в ступени, так и в турбине в целом.
В турбинах различают три вида уплотнений:
-
концевые;
-
диафрагменные;
-
надбандажные.
Для уменьшения протечек пара и устранения подсосов воздуха в местах выхода роторов из цилиндров установлены ступенчатые лабиринтовые уплотнения. Концевые лабиринтовые уплотнения всех цилиндров выполнены в виде колец, установленных в корпусах или обоймах уплотнений. Кольца состоят из сегментов, в которые закатаны металлические усики. Сегменты устанавливаются в корпусах с помощью специальных пружин. На роторах имеются кольцевые выточки, в которые входят усики уплотнений.
Диафрагменные уплотнения ЦВД выполнены ступенчатыми и имеют по два уплотняющих кольца. Диафрагменные уплотнения ЦНД выполнены прямоточными и имеют по одному уплотняющему кольцу.
Надбандажные уплотнения ЦВД и ЦНД выполнены прямоточными.
- Конструкция корпусов паровых турбин. Диафрагмы.
Корпус турбины образует замкнутые полости, в которых осуществляются рабочие процессы. Его цилиндрическая или слегка коническая форма согласовывается с формой ротора. Закрытая замкнутая впускная часть корпуса, из которой пар поступает к соплам, называется сопловой камерой.
В корпусе активной турбины устанавливаются диафрагмы сопловых аппаратов образующие камеры, в которых вращаются диски с рабочими
лопатками. В реактивных турбинах сопловые лопатки расположены непосредственно в корпусе. Корпус имеет также патрубки для впуска, отбора и выпуска пара. Корпус паровой турбины выполняется с горизонтальным разъемом в плоскости, проходящей через ось вала, разделяющий корпус на две половины: нижнюю - собственно корпус и верхнюю - крышку.
Диафрагмы турбины — кольцевые перегородки (в собранном виде) с сопловыми решетками, в каналах которых происходит преобразование тепловой энергии пара в кинетическую энергию его струй. Диафрагма состоит из двух полукольцевых пластин, имеющих горизонтальный разъем, позволяющий установить ротор. Каждая половина диафрагмы состоит из соединенных между собой обода, которым диафрагма сопрягается с обоймой или корпусом турбины, тела и сопловых лопаток.
Каждая половина диафрагмы представляет собой две полукольцевые пластины, связанные друг с другом радиально расположенными лопатками
- 1 2 3 4 5 6 7
Способы снижения осевого усилия.
Пар, расширяясь в проточной части турбины, передает на ротор не только вращающий момент, определяемый окружными усилиями, действующими на рабочие лопатки, но и осевые усилия, которые не создают полезной
работы и воспринимаются упорным подшипником. Чаще всего эти усилия стремятся сдвинуть ротор в направлении потока пара, причем иногда они достигают большой величины.
Защита от осевого сдвига ротора. При чрезмерном осевом сдвиге ротора возникают задевания вращающихся деталей о неподвижные, приводящие к разогреву и тепловым деформациям соприкасающихся деталей. Это в свою очередь вызывает разбалансировку ротора, усиленную вибрацию турбины и прогрессирующее развитие задеваний вплоть до полного её разрушения.
Для уменьшения осевого усилия передаваемого на упорный подшипник, применяют разгрузочный поршень, которым является первый отсек переднего концевого уплотнения с увеличенным диаметром уплотнительных щелей. В конденсационных турбинах без промперегрева пара уравновешивание осевых усилий производится за счет противоположного направления потоков в соседних цилиндрах. В турбинах с промперегревом пара и турбинах с регулируемыми отборами роторы цилиндров должны быть уравновешены каждый индивидуально.
В качестве импульса для работы системы защиты по осевому сдвигу служит значительное перемещение гребня упорного подшипника, например при расплавлении баббитовой заливки колодок. Обычно применяют датчики гидравлического или электрического типа.
-
Работа ступени при перемнном режиме. Требования высокой надежности и маневренности, предъявляемые к современной турбине.