RU206652U1 - Уплотнение влажнопаровой ступени турбины - Google Patents
Уплотнение влажнопаровой ступени турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU206652U1 RU206652U1 RU2021112710U RU2021112710U RU206652U1 RU 206652 U1 RU206652 U1 RU 206652U1 RU 2021112710 U RU2021112710 U RU 2021112710U RU 2021112710 U RU2021112710 U RU 2021112710U RU 206652 U1 RU206652 U1 RU 206652U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- steam
- annular
- radial holes
- cylindrical plate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области турбостроения, а именно к уплотнениям паровых турбин тепловых и атомных электростанций, и может быть использована для уплотнения рабочих решеток ступеней, работающих в зоне повышенной влажности пара. Уплотнение влажнопаровой ступени турбины содержит роторную часть (1) и статорную часть, содержащую статорную обечайку (2), в которой установлена цилиндрическая пластина (3). Внутри цилиндрической пластины (3) расположены кольцевые пластины (4), плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, центр совпадает с осью турбины, и продольные пластины (5), плоскость каждой из которых параллельна оси турбины, установленные с зазором 2 мм к внутренней поверхности цилиндрической пластины (3) в прорезях (6), выполненных в наружной части кольцевых пластин (4) под углом 40° к касательной по их наружному обводу, и образующие с кольцевыми пластинами ячеистую структуру. В кольцевых пластинах (4) выполнены прямоугольные сливные отверстия (7). В цилиндрической пластине (3) выполнены радиальные отверстия (8) диаметром 4 мм из камер последнего по ходу пара ряда. В статорной обечайке (2) выполнены кольцевая расточка (9) и осерадиальные отверстия (10) из кольцевой расточки (9) в периферийное пространство за ступенью турбины. Таким образом, пространство внутри камер посредством прямоугольных сливных отверстий (7) в кольцевых пластинах (4), радиальных отверстий (8) в цилиндрической пластине (3) и осерадиальных отверстий (10) из кольцевой расточки (9) соединено с периферийным пространством за ступенью турбины. Технический результат заключается в обеспечении высокой экономичности и надежности влажнопаровых ступеней турбины во всем возможном диапазоне параметров пара и режимов работы турбины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области турбостроения, а именно к уплотнениям паровых турбин тепловых и атомных электростанций, и может быть использована для уплотнения рабочих решеток ступеней, работающих в зоне повышенной влажности пара.
Известно уплотнение паровой турбины (патент РФ на полезную модель №171111, опубл. 22.05.2017, МПК F01D 11/08), которое может быть использовано в качестве уплотнения влажнопаровой ступени, содержащее статорную обечайку, в которой установлена перфорированная цилиндрическая пластина, внутри которой расположены кольцевые пластины, радиальные пластины, образующие с кольцевыми пластинами ячеистую структуру прямоугольной конфигурации, соединенную сваркой и снабженную кольцевыми установочными пластинами и кольцевой расточкой с осерадиальными отверстиями вокруг цилиндрической пластины.
Недостатками данного технического решения являются большие утечки по газовой фазе, в особенности в первых по ходу пара камерах через перфорацию в цилиндрической пластине, сбои в работе системы влагоудаления, вызванные запиранием перфорации жидкой фазой в последних по ходу пара камерах вследствие снижения перепада давлений по ходу пара, значительный эрозионный износ кромок радиальных пластин от движения капельной фазы в окружном направлении.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение стабильности безаварийной работы уплотнения, как по газовой, так и по капельно-пленочной фазе пара.
Технический результат заключается в обеспечении высокой экономичности и надежности влажнопаровых ступеней турбины во всем возможном диапазоне параметров пара и режимов работы турбины.
Это достигается тем, что известное уплотнение влажнопаровой ступени турбины, содержащее роторную часть и статорную часть, содержащую статорную обечайку, в которой выполнена кольцевая расточка с осерадиальными отверстиями в периферийное пространство за ступенью турбины, расположенная вокруг цилиндрической пластины, перфорированной радиальными отверстиями, внутри которой расположены кольцевые пластины, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, центр совпадает с осью турбины, и в наружной части выполнены прорези с установленными в них продольными пластинами, образующими с кольцевыми пластинами ячеистую структуру, соединенную сваркой, согласно полезной модели, снабжено прямоугольными сливными отверстиями, расположенными в наружной части кольцевых пластин, при этом кольцевая расточка в статорной обечайке выполнена протяженностью 1/3 от длины цилиндрической пластины в осевом направлении, радиальные отверстия диаметром 4 мм выполнены в виде одного ряда отверстий из камер последнего по ходу пара ряда, при этом прорези в наружной части кольцевых пластин выполнены под углом 40° к касательной по их наружному обводу, а плоскость каждой из установленных в них продольных пластин параллельна оси турбины.
Кроме того, проходная площадь прямоугольных сливных отверстий для каждой из кольцевых пластин равна суммарной проходной площади радиальных отверстий и равна суммарной проходной площади осерадиальных отверстий.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено уплотнение влажнопаровой ступени турбины.
Уплотнение влажнопаровой ступени турбины содержит роторную часть 1 и статорную часть, содержащую статорную обечайку 2, в которой установлена цилиндрическая пластина 3. Внутри цилиндрической пластины 3 расположены кольцевые пластины 4, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, центр совпадает с осью турбины, и продольные пластины 5, плоскость каждой из которых параллельна оси турбины, установленные с зазором 2 мм к внутренней поверхности цилиндрической пластины 3 в прорезях 6, выполненных в наружной части кольцевых пластин 4 под углом 40° к касательной по их наружному обводу, и образующие с кольцевыми пластинами ячеистую структуру. В кольцевых пластинах 4 выполнены прямоугольные сливные отверстия 7. В цилиндрической пластине 3 выполнены радиальные отверстия 8 диаметром 4 мм из камер последнего по ходу пара ряда. В статорной обечайке 2 выполнены кольцевая расточка 9 и осерадиальные отверстия 10 из кольцевой расточки 9 в периферийное пространство за ступенью турбины. Таким образом, пространство внутри камер посредством прямоугольных сливных отверстий 7 в кольцевых пластинах 4, радиальных отверстий 8 в цилиндрической пластине 3 и осерадиальных отверстий 10 из кольцевой расточки 9 соединено с периферийным пространством за ступенью турбины. Кольцевые 4, продольные 5 пластины выполнены из стального листа толщиной 0,6 мм, цилиндрическая пластина 3 из стального листа толщиной 2 мм. Проходная площадь прямоугольных сливных отверстий 7 для каждой из кольцевых пластин 4 равна суммарной проходной площади радиальных отверстий 8 и равна суммарной проходной площади осерадиальных отверстий 10.
Уплотнение влажнопаровой ступени турбины работает следующим образом.
Влажный пар, представляющий собой двухфазную среду, поступает на уплотнение со значительной начальной окружной составляющей скорости потока, которая не снижается в радиальном зазоре между ротором и статором за счет центробежной силы, возникающей в результате вращения роторной части 1. Эта центробежная сила отжимает жидкую фазу к статорной части, где продольные пластины 5 за счет установки в прорезях 6 кольцевых пластин 4 не в радиальном, а в наклонном положении, способствуют беспрепятственному забросу влаги в периферийное пространство камер, где организуется вращательное движение жидкой фазы, обращающей капельную субстанцию в пленочную, что способствует более эффективной ее эвакуации путем осевой транспортировки через прямоугольные сливные отверстия 7 с последующим удалением через радиальные отверстия 8 в цилиндрической пластине 3 в пространство кольцевой расточки 9, и далее через осерадиальные отверстия 10 и периферийное пространство за ступенью турбины. Проходная площадь прямоугольных сливных отверстий 7 способствует беспрепятственной транспортировке жидкой фазы по всему тракту влагоудаления.
Экспериментально установлено, что организация периферийных течений жидкой фазы и подбора проходных сечений по всему ее отводящему тракту позволяет снизить межкамерные перетечки газообразной фазы, и тем самым повысить экономичность уплотнения в аэродинамическом смысле во всем возможном диапазоне параметров пара и режимов работы турбины.
Цилиндрическую пластину 3, кольцевые 4 и продольные 5 пластины целесообразно изготавливать в виде сегментов с учетом горизонтального разъема по соответствующим программам на листовырубных штампах с последующим применением автоматов точечной сварки, что определяет невысокую трудоемкость и, соответственно, затратность технологического процесса. Все сегменты целесообразно изготавливать из обычных нелегированных сталей и решать вопросы ремонтопригодности путем простой замены сегментов в статорных обечайках.
Использование полезной модели позволяет повысить экономичность и надежность влажнопаровых ступеней турбины во всем возможном диапазоне параметров пара и режимов работы турбины благодаря повышению эффективности работы уплотнения, как по газовой, так и по капельно-пленочной фазе пара.
Claims (2)
1. Уплотнение влажнопаровой ступени турбины, содержащее роторную часть и статорную часть, содержащую статорную обечайку, в которой выполнена кольцевая расточка с осерадиальными отверстиями в периферийное пространство за ступенью турбины, расположенная вокруг цилиндрической пластины, перфорированной радиальными отверстиями, внутри которой расположены кольцевые пластины, плоскость каждой из которых перпендикулярна оси турбины, центр совпадает с осью турбины, и в наружной части выполнены прорези с установленными в них продольными пластинами, образующими с кольцевыми пластинами ячеистую структуру, соединенную сваркой, отличающееся тем, что оно снабжено прямоугольными сливными отверстиями, расположенными в наружной части кольцевых пластин, при этом кольцевая расточка в статорной обечайке выполнена протяженностью 1/3 от длины цилиндрической пластины в осевом направлении, радиальные отверстия диаметром 4 мм выполнены в виде одного ряда отверстий из камер последнего по ходу пара ряда, при этом прорези в наружной части кольцевых пластин выполнены под углом 40° к касательной по их наружному обводу, а плоскость каждой из установленных в них продольных пластин параллельна оси турбины.
2. Уплотнение влажнопаровой ступени турбины по п. 1, отличающееся тем, что проходная площадь прямоугольных сливных отверстий для каждой из кольцевых пластин равна суммарной проходной площади радиальных отверстий и равна суммарной проходной площади осерадиальных отверстий.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112710U RU206652U1 (ru) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Уплотнение влажнопаровой ступени турбины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112710U RU206652U1 (ru) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Уплотнение влажнопаровой ступени турбины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206652U1 true RU206652U1 (ru) | 2021-09-21 |
Family
ID=77862162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021112710U RU206652U1 (ru) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Уплотнение влажнопаровой ступени турбины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206652U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5037114A (en) * | 1990-01-26 | 1991-08-06 | Westinghouse Electric Corp. | Labyrinth seal for steam turbines |
RU2362887C1 (ru) * | 2008-08-06 | 2009-07-27 | Александр Степанович Лисянский | Лабиринтное надбандажное уплотнение для паровой турбины |
RU138107U1 (ru) * | 2013-08-09 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"" ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ" | Уплотнение паровой турбины |
RU171111U1 (ru) * | 2016-12-01 | 2017-05-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Периферийное уплотнение паровой турбины |
-
2021
- 2021-04-30 RU RU2021112710U patent/RU206652U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5037114A (en) * | 1990-01-26 | 1991-08-06 | Westinghouse Electric Corp. | Labyrinth seal for steam turbines |
RU2362887C1 (ru) * | 2008-08-06 | 2009-07-27 | Александр Степанович Лисянский | Лабиринтное надбандажное уплотнение для паровой турбины |
RU138107U1 (ru) * | 2013-08-09 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"" ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ" | Уплотнение паровой турбины |
RU171111U1 (ru) * | 2016-12-01 | 2017-05-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Периферийное уплотнение паровой турбины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2494264C2 (ru) | Разделенный на сектора направляющий аппарат для турбомашины, турбина низкого давления турбомашины и турбомашина | |
US6896482B2 (en) | Expanding sealing strips for steam turbines | |
JP5791779B2 (ja) | ガスタービン | |
US2282894A (en) | Elastic fluid turbine | |
JP2010156329A (ja) | 蒸気タービン排気ディフューザに関する方法、システム及び/又は装置 | |
CN103429869A (zh) | 涡轮增压器的涡轮壳体 | |
CN104632296A (zh) | 轴流式涡轮机 | |
JP2010159667A (ja) | 軸流タービン | |
US8613589B2 (en) | Thermal insulation structure for structural member, and scroll structure | |
JP5336649B2 (ja) | シールプレートおよび動翼システム | |
US9957896B2 (en) | Unlockable device for axially arresting a sealing ring with which an aircraft turbomachine module rotor wheel makes contact | |
EP0097608B1 (en) | Turbine wheel having buckets or blades machined into the outer circumference of the wheel | |
RU206652U1 (ru) | Уплотнение влажнопаровой ступени турбины | |
JP2014141912A (ja) | 回転機械 | |
US8425181B2 (en) | Axial-flow turbine with flow extraction means | |
US3689174A (en) | Axial flow turbine structure | |
US20160040542A1 (en) | Cover plate for a rotor assembly of a gas turbine engine | |
US20070071597A1 (en) | High pressure first stage turbine and seal assembly | |
RU2592095C2 (ru) | Способ и охлаждающая система для охлаждения лопаток по меньшей мере одного лопаточного венца в роторной машине | |
JP2009191850A (ja) | 蒸気タービンエンジンとその組立方法 | |
EP2330274A1 (en) | Turbine and method for operating the same | |
RU171111U1 (ru) | Периферийное уплотнение паровой турбины | |
US20130078088A1 (en) | Steam turbine lp casing cylindrical struts between stages | |
JP6833598B2 (ja) | ノズルダイアフラム、蒸気タービン | |
WO2020174801A1 (ja) | 蒸気タービンのダイヤフラム製造方法 |