Паротурбинная установка — SU 973880 (original) (raw)
Союз Советски кСоциапистическикРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1) Дополнительное к авт 2) Зад влено 14. 05. 8присоединением зада 75/24 0 отюный комете(23) Приорит во долек нзобретенкй . н открытий(54) ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА анов О. Изобретение относится к паротурбиностроению, а конкретно к про изводству крупных паровых турбоагрегатов с продольным расположением конденсатора.Известна паротурбинная установка, которая содержит два или больше цилиндров низкого давления ЦНД), расположенных последовательно, с общим конденсатором, при этом цилиндры имеют общий с конденсатором фикспункт и связаны между собой силовыми элемен" тами обеспечивающими передачу усилий при тепловых расширениях 13.При наличии трех ЦНД установка общего фикспункта посредине части низкого давления приводит к значитель" ному относительному перемещению ротора. При установке же общего фикс- пункта ближе к фикспункту ротора, например между первым и вторым ЦНД, относительное перемещение ротора уменьшается, однако деформация стенки корпуса третьего ЦНД по отношению к конденсатору будет вдвое больше, чем то же у первого ЦНД, чтоснижает надежность установки,Известна паротурбинная уст касодержащая цилиндр высокого давления и, по меньшей мере, три корпусацилиндров низкого давления с роторами, установленными последовательно на фундаменте, и подвальный конденсатор, подвешенный на переходныхпатрубках к корпусам цилиндров низкого давления, а последние и роторыимеют фикспункты 2 .При такой схеме компенсации теплового расширения корпуса конденсатора относительно корпусов ЦНД на последние, а также на корпус конденсаторадействуют значительные нагрузки отатмосферного давления, передаваемыена фундамент. Дополнительная нагрузка .требует ужесточения конструкцииЦНД и фундамента, увеличения их массы, что приводит к снижению надежности работы.3 97388Целью изобретения является повы-.шение надежности путем снижения деформаций переходных патрубков,Поставленная цель достигаетсятем, что установка имеет дополнительный фикспункт, расположенный подконденсатором между фикспунктамиротора и цилиндра низкого давления,На фиг, 1 показана турбоустановка, общий вид; на фиг, 2 - схема 1 Отепловых расширений корпусов ЦНДи конденсатора.Паротурбинная установка содержитцилиндр высокого давления (ЦВД) 1и часть низкого давления, состоящую 15из трех цилиндров низкого давления(ЦНД) 2 -4, соединенных переходнымипатрубками 5 с общим продольнымконденсатором б, ЦВД и ЦНД 1-4 установлены на фундаменте 7 Внутри 20ЦВД и ЦНД 1-4 размещен ротор 8, опоры 9 которого также установлены нафундаменте 7, Фикспункт 10 (упорныйподшипник) ротора 8 расположен между ЦВД 1 и первым ЦНД 2. Фикспункт 2511 корпуса ЦВД 1 расположен околоупорного подшипника 10. Общий Фикспункт 12 части низкого давлениякорпусов ЦНД 2-4, расположен междупервым ЦНД 2 и вторым ЦНД 3 от упор- зоного подшипника 1 О. Корпуса ЦНД 2-4жестко связаны между собой по торцам 13 опорных частей 14, Конденсатор 6 опирается на упругие опоры 15,расположенные в подвале фундамента7, Корпус конденсатора 6 состоит изтрех секций 16-18, соединенных водяными камерами 19. Под первой секцией 16 расположен дополнительный фикспункт 20 конденсатора 6, причем онсмещен по отношению к общему фикспункту 12 части низкого давления нарасстояниев сторону упорного подшипника 10. Расстояниеопределяется по формуле45 2(а -1),2Фгде Р- осевая длина корпуса ЦНД 2-4 по серединам фундаментных опор; а коэффициент, учитывающий разницу тем ператур между корпусом ЦНД 2 и конденсатором 6; а = 1, 5-3Корпусы ЦНД 2 и 4 имеют крайние торцовые стенки 2 и 22, а секции 16 и 18 корпуса конденсатора 6 - край ние торцовые стенки 23 и 24.При работе турбоагрегата его элементы нагреваются и расширяются 0 4под действием температуры рабочеготела, Корпуса ЦНД 2-4 нагреваютсяотносительно фундамента 7 на некоторую величину ь с, (град), а корпусконденсатора 6 - на величину ьс(град). Корпус ЦВД 1 расширяется отсвоего фикспункта 11. Ротор 8 расширяется от упорного подшипника 10,двигаясь по опорам 9. Корпуса ЦНД 24 расширяются от общего фикспункта12. Корпус.ЦНД 2 расширяется в сторону упорного подшипника 10, корпусЦНД 3, отталкиваясь от торца 13 опорной части 14 корпуса ЦНД 2, двигается в сторону корпуса ЦНД 4 и черезторец 13 сдвигает его в ту же сторону - сторону генератора (не показан),Корпус конденсатора б расширяется отдополнительного Фикспункта 20, приэтом певая част.ь секции 16 расширяется в сторону ЦВД 1, правая часть секции 16, а также секции 17 и 18 и водяные камеры 19 расширяются в противоположную сторону,Разница в тепловых расширениях корпусов ЦНД 2-4 и корпуса конденсатора б компенсируется за счет упругой деформации переходных патрубков 5. Разница в тепловых расширениях конденсатора б и. фундамента 7 компенсируется за счет податливости упругих опор 15. Условием минимальности температурных деформаций и напряжений переходных патрубков 5 и корпусов ЦНД 2-4 должно служить равенство относительных деформаций крайних торцовых стенок 21 и 22 корпусов ЦНД 2 и 4 относительно крайних торцовых стенок 23 и 24 соответственно секций 16 и 18 конденсатора 6.Согласно схеме расширений корпусов ЦНД 2-4 и конденсатора 6 относительно Фундамента 7 (фиг. 2) крайняя торцовая стенка 21 корпуса ЦНД 2 перемещается на велицинуьЦ=1 цЫцЫ, где 2- осевая длина корпуса ЦНД 2; о - коэффициент линейного расширения.Крайняя торцовая стенка 22 корпуса ЦНД 4 перемещается на величину Ц 2= 2 ньсца.Крайняя торцовая стенка 23 секции 16 конденсатора б перемещается на велицинуйК 1=(2 к- ) )Ик сС, где 2 к осевая длина секций 16 конденсатора 6. Крайняя торцовая стенка 24 секции 18 конденсатора 6 перемещается на величину оК=(2 кк+Одеке Так как5 973880 6дс- расчетная максимальная разница корпусов ЦНД и конденсатора, в эксптемператур корпуса ЦНД и фундамента луатируемых турбоагрегатах.7 - больше ас- расчетной максималь- Таким образом, данное техничесной разницы температур корпуса кон- кое решение позволяет повысить наденсатора 6 и фундамента 7, то ь.Цдежность паротурбинной установки пубольше ьК на величину дС; а Ц боль- тем снижения деформаций переходных ше яКна величину дС.Следователь- патрубков.но условием минимальности температурных напряжений и деформаций вкорпусах ЦНД 2-4 и переходных пат О формула изобретениярубках 5, должно быть равенствоЬС=аС. При условии, что длина каж- .Паротурбинная установка, содержадой секции 16-18 конденсатора 6 рав- щая цилиндр высокого давления и, по на длине корпуса ЦНД 2-4, т.е. меньшей мере, три цилиндра низкого 0 к= 3 ц, 15 давления с роторами, установленные7 кЬтц- иск)или2 аСк2 и(д )аГц 2где а= - коэффициент , учитыск.вающий разницу температуры между .корпусом низкого давления и конденсатором.Из зависимости для 1 следует, что чем больше разница в температурном состоянии корпусов ЦНД 2-4 и конденсатора 6, тем дальше следует отодвигать дополнительный фикспункт 20 конденсатора 6 от фикспункта 12 части низкого давления ЦНД 2-4 в сторону упорного подшипника 10. Указанное соотношение справедливо для диапазона а=1,5-3, Указанный диапазон определяется уровнем температур последовательно на фундаменте, под"вальный конденсатор, подвешенный напереходных патрубках к корпусам цилиндров низкого давления, причем20 последние и роторы имеют фикспункты,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения надежности путемуменьшения деформаций переходных патрубков, установка снабжена допол 25 нительным фикспунктом, расположеннымпод конденсатором между фикспунктамиротора и цилиндра низкого давления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизезо 1. Патент Франции У 1542258,кл, Г 01 К, опублик. 1968.2. Цегляев А. В. Паровые турбины,М., "Энергия", 1976, с. 286, рис 9-15973880 Составитель В. ГуторовРедактор Л. Повхан Техред.Л, Пекарь Корректор Н. Король аказ 8 Проектная,2 Тираж 539НИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и отк13035, Москва, В, РаушскаяФ Фелиал ППП "Патент", г, Ужгород Подписноеа СССРмтийнаб., д, 4/5