RU2505728C1 - Steam turbine shutoff valve steam sieve - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: steam sieve consists of carcass and cylindrical shell with slits, steam pervious and retaining solid particles in size harmful for turbine wheel space. Several through slits are made in said cylindrical shell. Every said slit is shaped to unidirectional helical line.

EFFECT: higher turbine efficiency, minimised steam pressure losses, lower labor input in manufacture.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области паротурбиностроения, может быть использовано в стопорных клапанах паровых турбин любых типов, любых мощностей и назначений.The invention relates to the field of steam turbine engineering, can be used in the stop valves of steam turbines of any types, any capacities and purposes.

Свежий пар поступает в паровую турбину из парового котла по трубопроводу, на котором устанавливается стопорный клапан (термин использован Г.С. Жирицким в книге «Паровые турбины», т.1, издание второе, Гостехиздат Украины, 1930 г. стр.260), он же - клапан автозатвора.Fresh steam enters the steam turbine from the steam boiler through the pipeline on which the stop valve is installed (the term was used by G. Zhiritsky in the book “Steam Turbines”, vol. 1, second edition, State Technical Publishing House of Ukraine, 1930, page 260), he is a shutter valve.

В корпусе клапана устанавливается неподвижное седло и клапан, перемещающийся с помощью управляющего устройства (автозатвора), расположенного снаружи клапана. Клапан имеет два рабочих положения -полное открытие либо полное закрытие.In the valve body, a fixed seat and a valve are installed, moving using a control device (shutter) located outside the valve. The valve has two working positions - full opening or full closing.

Для исключения попадания на запирающую поверхность клапана крупных частиц окалины, сварочного грата или случайных предметов, оставленных в трубопроводе свежего пара при его монтаже, а также для защиты от перечисленных предметов проточной части турбины, клапан и седло помещены внутри парового сита, устанавливаемого во внутренней полости корпуса клапана со стороны входа пара.In order to prevent large particles of scale, welding spatter, or accidental objects left in the fresh steam pipeline during its installation, as well as to protect the turbine flow section from the above objects, the valve and seat are placed inside a steam sieve installed in the inner cavity of the casing valve on the steam inlet side.

Сито паровое состоит из каркаса и жестко закрепленной на нем цилиндрической оболочки, у которой выполнено несколько тысяч круглых отверстий малого диаметра. Так, например, в сите паровом стопорного клапана турбины Т-110/120-130-5 выполнено 19900 отверстий ⌀3,5 мм., см. М.М. Ковалевский «Качественная оценка конструкций паровых турбин» Машгаз, Москва-Свердловск, 1963, стр.47.The steam sieve consists of a frame and a cylindrical shell rigidly fixed on it, in which several thousand round holes of small diameter are made. So, for example, in the sieve of the steam check valve of the turbine T-110 / 120-130-5, 19900 holes ⌀3.5 mm are made., See M.M. Kovalevsky “Qualitative assessment of steam turbine designs” Mashgaz, Moscow-Sverdlovsk, 1963, p. 47.

Аналогичные паровые сита устанавливаются в стопорных клапанах турбины Р-100-130-/15, ПТ-140/160-130-2(-3), Т-185/210-130-3(-4).Similar steam screens are installed in the shutoff valves of the turbine R-100-130- / 15, PT-140 / 160-130-2 (-3), T-185 / 210-130-3 (-4).

Суммарная площадь фильтрующих отверстий на 40-50% больше площади пароподводящих патрубков корпуса клапана. Через сито проходят твердые частицы, четко ориентированные по оси отверстия и имеющие поперечные размеры меньше диаметра отверстия.The total area of the filtering holes is 40-50% larger than the area of the steam supply pipes of the valve body. Solid particles pass through the sieve, clearly oriented along the axis of the hole and having a transverse dimension less than the diameter of the hole.

Фильтрующие отверстия примерно 20000 шт.сверлятся в развернутом листе металла заготовки цилиндрической оболочки многопозиционной сверлильной головкой (6÷8 сверл). При переходе от готовой группы отверстий к сверлению следующей группы отверстий необходимо соблюдать шаг между крайними отверстиями двух групп - группы готовых отверстий и группы пока еще не готовых отверстий. Технологическая длительность исполнения всего необходимого количества отверстий - более 150 н/час, что подтверждается опытом изготовления паровых сит на турбинном заводе.About 20,000 filtering holes are drilled in an unfolded sheet of metal of a cylindrical shell blank with a multi-position drill head (6–8 drills). When switching from a finished group of holes to drilling the next group of holes, it is necessary to observe the step between the extreme holes of the two groups — the group of finished holes and the group of holes not yet ready. The technological duration of the execution of the entire required number of holes is more than 150 n / h, which is confirmed by the experience of manufacturing steam screens at a turbine plant.

Монотонность труда приводит к частым ошибкам исполнения -неисполнению части отверстий, отклонениям по шагам между отверстиями, наличию частично совпадающих отверстий (отверстий - двойников).The monotony of labor leads to frequent execution errors — failure to perform part of the holes, deviations in steps between the holes, the presence of partially matching holes (double holes).

Кроме того, многочисленность отверстий не позволяет профилировать каждое отверстие для обеспечения наилучших аэродинамических характеристик, что приводит к увеличенным потерям давления парового потока при его протекании через сито паровое и в конечном результате - к снижению экономичности паровой турбины.In addition, the large number of openings does not allow each hole to be profiled to ensure the best aerodynamic characteristics, which leads to increased pressure losses of the steam stream when it flows through the steam sieve and, as a result, to a decrease in the efficiency of the steam turbine.

Отмеченные недостатки устраняются предлагаемым устройством - ситом паровым.The noted disadvantages are eliminated by the proposed device - steam sieve.

Задачей изобретения является минимизация потерь давления парового потока при его прохождении через стопорный клапан и минимизация технологических ошибок при изготовлении сита парового с одновременным снижением трудоемкости.The objective of the invention is to minimize the pressure loss of the steam stream when it passes through the check valve and to minimize technological errors in the manufacture of a steam sieve with a simultaneous decrease in the complexity.

Решения указанной задачи достигается следующим образом:The solution to this problem is achieved as follows:

1. Сито паровое, изображенное на фиг.1-2, состоит из каркаса 1, наружной цилиндрической оболочки 2 и внутренней цилиндрической оболочки 3. Обе оболочки жестко закреплены на каркасе, например, сваркой.1. The steam sieve shown in Fig.1-2, consists of a frame 1, the outer cylindrical shell 2 and the inner cylindrical shell 3. Both shells are rigidly fixed to the frame, for example, by welding.

2. На наружной оболочке выполнены сквозные фильтрующие щели 4, каждая из которых выполнена в виде винтовой линии одного направления вращения2. On the outer shell there are made through filter slots 4, each of which is made in the form of a helix in one direction of rotation

3. На внутренней оболочке выполнены сквозные фильтрующие щели, каждая из которых выполнена в виде винтовой линии одного направления вращения, противоположного направлению вращения фильтрующих щелей на наружной оболочке.3. On the inner shell there are made through filter slots, each of which is made in the form of a helix of one direction of rotation opposite to the direction of rotation of the filter slots on the outer shell.

4. Фильтрующие щели в виде винтовых линий могут быть выполнены на универсальном токарном станке не более, чем за 2-3 часа. Суммарная площадь фильтрующих щелей, на 40-50% большая площади сечения паровпускных патрубков, определяется шириной щели, длиной винтовой линии (т.е. углом подъема винтовой линии) и количеством щелей, т.е. многозаходностью винтовых линий.4. Filter slots in the form of helical lines can be made on a universal lathe in no more than 2-3 hours. The total area of the filter slots, 40-50% larger than the cross-sectional area of the steam inlets, is determined by the width of the slit, the length of the helix (i.e. the angle of the helix) and the number of slots, i.e. multi-threading of helix lines.

5. Через наклонные щели наружной оболочки могут пролетать не только частицы меньшие ширины щели, но и удлиненные частицы, длина которых сориентирована по направлению щели. Однако, в зазоре между наружной и внутренней оболочками такая удлиненная частица не успеет повернуться в направлении, соответствующему направлению винтовой линии противоположного вращения и будет задержана.5. Not only particles smaller than the width of the gap, but also elongated particles, the length of which is oriented in the direction of the gap, can fly through the inclined slots of the outer shell. However, in the gap between the outer and inner shells, such an elongated particle will not have time to turn in the direction corresponding to the direction of the helix of the opposite rotation and will be delayed.

6. Каждой щели может быть придан оптимальный аэродинамический профиль, например, скруглением кромок на входе и на выходе, что не выходит за пределы возможностей универсального токарного станка.6. Each slot can be given an optimal aerodynamic profile, for example, by rounding the edges at the inlet and at the outlet, which does not go beyond the capabilities of a universal lathe.

Claims (2)

1. Сито паровое стопорного клапана паровой турбины, состоящее из каркаса и цилиндрической оболочки со щелями, пропускающими пар и задерживающими твердые частицы окалины и предметы, опасные по размерам для проточной части турбины, отличающееся наличием на цилиндрической оболочке нескольких сквозных щелей, каждая из которых выполнена в виде винтовой линии одного вращения.1. Steam sieve of the stop valve of a steam turbine, consisting of a frame and a cylindrical shell with slots that let steam through and retain solid particles of scale and objects that are dangerous in size for the flow part of the turbine, characterized by the presence on the cylindrical shell of several through slots, each of which is made in the form of a helix of one rotation. 2. Сито паровое по п.1, отличающееся наличием наружной оболочки со сквозными щелями в виде винтовых линий одного вращения и концентричной внутренней оболочки со сквозными щелями в виде винтовых линий противоположного направления вращения. 2. The steam sieve according to claim 1, characterized by the presence of an outer shell with through holes in the form of helical lines of one rotation and a concentric inner shell with through holes in the form of helical lines of the opposite direction of rotation.