RU2136897C1 - Casing of turbine steam outlet section - Google Patents

Abstract

FIELD: steam turbines having rotor bearing in steam outlet section. SUBSTANCE: casing has in bottom part bearing supporting ring 7, oil pan 9 whose vertical walls 10 are joined with supporting ring 7, central hub 3 joined with bottom part of casing through vertical ribs 13, steam lines 12 of end seal 4 in rotor 5. Vertical walls 10 of oil pan 9 are joined with hub 3, passed through its wall, and joined inside casing with vertical ribs 13 arranged in same plane as walls 10. Two tubes 11 placed at horizontal split joint in vicinity of supporting ring 7 on each side of turbine axis interconnect hub 3 and side walls of casing in crosswise direction. Steam lines 12 of rotor end seal 4 are mounted inside tubes 11. EFFECT: reduced metal input, facilitated maintenance of bearing, and eliminated oil heating in oil pan due to heat transfer from steam line. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к турбостроению и предназначено для использования в сварной конструкции корпуса с встроенным подшипником паровыпускной части турбины. The invention relates to turbine construction and is intended for use in a welded housing design with an integrated bearing of the steam outlet of the turbine.

Известен корпус паровыпускной части турбины с встроенным в него подшипником, который разделен горизонтальным разъемом на две половины, имеет в нижней половине опорное полукольцо подшипника, картер (масляный поддон) подшипника, коническую обечайку, в которой размещено опорное полукольцо подшипника, стержневую ферму, образованную ребрами жесткости фундаментальных опор корпуса, профилированными ребрами, соединенными с полукольцом подшипниках и ребрами жесткости, диагональными стержнями и трубчатым горизонтальным стержнем (авт.св. N 1652630). A well-known case of the steam outlet of the turbine with a built-in bearing, which is divided into two halves by a horizontal connector, has a bearing half-bearing in the lower half, a bearing housing (oil pan), a conical shell, in which a bearing half-bearing is placed, a rod truss formed by stiffeners fundamental bearings of the housing, profiled ribs connected to a semicircle bearings and stiffeners, diagonal rods and a tubular horizontal rod (ed. St. N 1652630 )

Негативным фактором известной конструкции корпуса является малая жесткость. Область использования таких корпусов - небольшие турбины с легкими роторами. A negative factor in the known housing design is low rigidity. The field of use of such cases is small turbines with light rotors.

Известен корпус с встроенным подшипником паровыпускной части турбины, который разделен горизонтальным разъемом на две половины, в нижней из которых расположены опорное кольцо подшипника, масляный поддон, конусное уплотнение ротора с паропроводами, размещенными а центральной втулке, а также силовые элементы в виде вертикальных продольных ребер, соединяющих втулку с наружными стенками корпуса (Щегляев А.В. Паровые турбины. М.: Энергия, 1967, рис. 13-11). Верхняя часть корпуса в поперечном сечении имеет овальную или цилиндрическую форму, в ее центральной втулке находится верхняя часть концевого уплотнения. A known housing with a built-in bearing of the steam outlet of the turbine, which is divided by a horizontal connector into two halves, in the lower of which are the bearing support ring, oil pan, conical rotor seal with steam pipes located in the central sleeve, as well as power elements in the form of vertical longitudinal ribs, connecting the sleeve with the outer walls of the housing (Scheglyaev A.V. Steam turbines. M: Energy, 1967, Fig. 13-11). The upper part of the housing in cross section has an oval or cylindrical shape, in its central sleeve is the upper part of the end seal.

В таком виде корпус и, главным образом, его нижняя половина является несущей конструкцией, воспринимающей кроме статических также динамические нагрузки через подшипник при вращении ротора. Для обеспечения рекомендуемой нормами уровня динамической податливости встроенной опоры ротора корпус должен обладать высокой конструктивной жесткостью. В известной конструкции корпуса с встроенными подшипниками при наличии соединения продольных стенок масляного поддона с опорным кольцом, отсутствует их жесткая связь с вертикальными продольными ребрами за пределами центральной втулки. Необходимая жесткость такой конструкции достигается за счет значительного увеличения массы силовых элементов, что приводит к удорожанию турбины. In this form, the housing and, mainly, its lower half is a supporting structure that, in addition to static, also receives dynamic loads through the bearing during rotation of the rotor. To ensure the recommended level of dynamic compliance of the built-in rotor support, the housing must have high structural rigidity. In the known design of the housing with integrated bearings in the presence of the connection of the longitudinal walls of the oil pan with the support ring, there is no rigid connection with the vertical longitudinal ribs outside the Central sleeve. The necessary rigidity of this design is achieved due to a significant increase in the mass of power elements, which leads to a rise in the cost of the turbine.

В тех же конструкциях паропроводы концевых уплотнений без теплоизоляции располагают при наличии места под масляным поддоном и в этом случае локальное тепловыделение от них способствует нагреванию масла (Щегляев А.В. Паровые турбины. -М., 1967, рис. 13-11). При отсутствии места под поддоном паропроводы выводят через крышку, что затрудняет обслуживание подшипника турбины, так как паропроводы имеют большую толщину теплоизоляции. In the same designs, the steam pipelines of the end seals without heat insulation are located if there is a place under the oil sump, and in this case, local heat release from them contributes to the heating of the oil (A. Scheglyaev, Steam Turbines. -M., 1967, Fig. 13-11). In the absence of space under the pallet, the steam lines are led out through the cover, which complicates the maintenance of the turbine bearing, since the steam lines have a large thickness of thermal insulation.

Техническим результатом, достигаемым заявленным изобретением, являются снижение металлоемкости конструкции, обеспечение удобного обслуживания подшипника при исключении нагрева масла в поддоне из-за тепловыделения от паропроводов. The technical result achieved by the claimed invention is to reduce the metal consumption of the structure, providing convenient maintenance of the bearing while excluding heating of the oil in the pan due to heat from steam pipelines.

Указанный технический результат достигается, тем что в корпусе паровыпускной части турбины, содержащем в нижней половине опорное кольцо подшипника, масляный поддон, вертикальные стенки которого соединены с опорным кольцом, паропроводы концевого уплотнения, а также силовые элементы в виде вертикальных ребер, размещенные под центральной втулкой, согласно изобретению, вертикальные стенки масляного поддона соединены с центральной втулкой, проходят через ее стенки и соединены внутри корпуса с вертикальными ребрами, которые размещены в одной плоскости с ними, а у горизонтального разъема в зоне опорного кольца по обе стороны от оси турбины установлены две трубы, которые соединяют в поперечном направлении центральную втулку с боковыми стенками корпуса. The specified technical result is achieved in that in the case of the steam outlet of the turbine containing in the lower half of the bearing support ring, an oil pan, the vertical walls of which are connected to the support ring, steam seals of the end seal, as well as power elements in the form of vertical ribs located under the central sleeve, according to the invention, the vertical walls of the oil sump are connected to the Central sleeve, pass through its walls and are connected inside the housing with vertical ribs, which are placed in one th plane with them, and at the horizontal joint in the zone of the support ring on either side of the turbine axis two pipes installed, which connect the laterally central hub with the side walls of the housing.

Кроме того, внутри указанных труб расположены паропроводы концевого уплотнения. In addition, steam lines of the end seal are located inside these pipes.

При таком исполнении по сравнению с прототипом вертикальные стенки масляного поддона объединены с вертикальными ребрами, в результате чего опорное кольцо и центральная втулка соединены с наружными стенками корпуса в жесткую рациональную конструкцию, требующую для изготовления значительно меньше металла. With this design, in comparison with the prototype, the vertical walls of the oil sump are combined with vertical ribs, as a result of which the support ring and the central sleeve are connected to the outer walls of the housing in a rigid rational design that requires significantly less metal for manufacturing.

Кроме того, размещение паропроводов в трубах, соединяющих центральную втулку с боковыми стенками, улучшает условие обслуживания подшипника и по причине отсутствия паропроводов под масляным поддоном исключает нагрев масла в поддоне. In addition, the placement of steam pipelines in the pipes connecting the central bushing to the side walls improves the service condition of the bearing and, due to the lack of steam pipelines under the oil pan, eliminates the heating of oil in the pan.

на фиг.1 изображено поперечное сечение корпуса паровыпускной части турбины; на фиг.2 - вид А-А на фиг.1. figure 1 shows a cross section of the casing of the steam outlet of the turbine; figure 2 is a view aa in figure 1.

Показанный на фиг.1 корпус паровыпуска принадлежит турбинам и цилиндрам низкого давления с встроенными подшипниками ротора. The steam outlet housing shown in FIG. 1 belongs to turbines and low pressure cylinders with integrated rotor bearings.

Корпус состоит из нижней половины 1 и верхней половины (крышки) 2, разделенных горизонтальным разъемом. Общими для обеих частей корпуса являются центральная втулка 3 и кольцевое уплотнение 4 ротора 5. Нижняя часть корпуса содержит внешние опоры 6, опорное кольцо 7, подшипник скольжения 8, масляный поддон 9 с вертикальными стенками 10, трубы 11, паропроводы 12 концевого уплотнения 4, вертикальные ребра 13 и боковые стенки 14 корпуса. При работе турбины с таким корпусом паровыпускной части кольцо 7 воспринимает от ротора 5 статическую и динамическую нагрузку, передаваемую через опорное кольцо 7, стенки масляного поддона 9, центральную втулку 3 и ребра 13 на ограничивающие стенки 14 корпуса, а затем на внешние опоры 6. Горизонтальные составляющие динамических нагрузок воспринимаются трубами 11, установленными между центральной втулкой 3 и опорами 6. Перечисленные элементы образуют жесткую замкнутую систему, служащую надежной опорой для подшипника 8, металлоемкость которой значительно меньше известных аналогичных конструкций. The housing consists of the lower half 1 and the upper half (cover) 2, separated by a horizontal connector. Common to both parts of the casing are the central sleeve 3 and the annular seal 4 of the rotor 5. The lower part of the casing contains external bearings 6, a support ring 7, a sliding bearing 8, an oil pan 9 with vertical walls 10, pipes 11, steam lines 12 of the end seal 4, vertical ribs 13 and side walls 14 of the housing. When the turbine is working with such a case of the steam outlet part, the ring 7 receives a static and dynamic load from the rotor 5 transmitted through the support ring 7, the walls of the oil pan 9, the central sleeve 3 and the ribs 13 to the limiting walls 14 of the casing, and then to the external supports 6. Horizontal components of dynamic loads are perceived by pipes 11 installed between the central sleeve 3 and bearings 6. These elements form a rigid closed system that serves as a reliable support for bearing 8, the metal consumption of which achitelno less known similar designs.

Паропроводы 12 концевого уплотнения 4 ротора 5, по правому из которых подводится пар, а по левому отводится паровоздушная смесь (фиг.2), проложены внутри труб 11, в которых образуется воздушное пространство. Снаружи трубы охлаждаются отработанным паром, имеющим температуру не более 30-40^oC. Такое расположение паропроводов концевого уплотнения не мешает обслуживанию подшипников и не нагревает масло в его поддоне, что благоприятно отражается на работе и обслуживании турбины.Steam pipelines 12 of the end seal 4 of the rotor 5, on the right of which steam is supplied, and on the left is the steam-air mixture (figure 2), laid inside the pipes 11, in which air space is formed. Outside, the pipes are cooled by exhaust steam having a temperature of no more than 30-40 ^o C. This arrangement of the end seal steam pipelines does not interfere with bearing maintenance and does not heat the oil in its pan, which favorably affects the operation and maintenance of the turbine.

Claims (2)

1. Корпус паровыпускной части турбины, содержащий в нижней половине опорное кольцо подшипника, масляный поддон, вертикальные стенки которого соединены с опорным кольцом, центральную втулку, паропроводы концевого уплотнения, а также силовые элементы в виде вертикальных ребер, размещенные под центральной втулкой, отличающийся тем, что вертикальные стенки масляного поддона соединены с центральной втулкой, проходят через ее стенки и соединены внутри корпуса с вертикальными ребрами, которые размещены в одной плоскости с ними, а у горизонтального разъема в зоне опорного кольца по обе стороны от оси турбины установлены две трубы, которые соединяют в поперечном направлении центральную втулку с боковыми стенками корпуса. 1. The housing of the steam outlet of the turbine, containing in the lower half of the bearing support ring, an oil pan, the vertical walls of which are connected to the support ring, a central sleeve, steam seals of the end seal, as well as power elements in the form of vertical ribs located under the Central sleeve, characterized in that the vertical walls of the oil pan are connected to the central sleeve, pass through its walls and are connected inside the housing with vertical ribs, which are placed in the same plane with them, and the horizontal Nogo connector in the zone of the support ring on either side of the turbine axis two pipes installed, which connect the laterally central hub with the side walls of the housing. 2. Корпус паровыпускной части турбины по п.1, отличающийся тем, что внутри труб расположены паропроводы концевого уплотнения. 2. The casing of the steam outlet of the turbine according to claim 1, characterized in that the steam lines of the end seal are located inside the pipes.

Images