Паровая турбина

 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано преимущественно в паровых турбинах с рабочими лопатками (Л) последних ступеней, не снабженных бандажными полками. Цель изобретения - уменьшение объема ремонтно-восстановительных работ при авариях, связанных с обрывом Л последних ступеней. Паровая турбина содержит установленные с зазором 1 высотой A₁ относительно статора 2 Л 3, закрепленные на диске (Д) 4, сопряженном с натягом с валом (В) 5. По крайней мере одна из сопрягаемых деталей (диск 4 и вал 5) снабжена выступами 6, высота A₂ которых больше высоты A₁ . Выступы 6 могут быть сформированы на промежуточном элементе (втулке 7), установленном между В 5 и Д 4 и выполненном из материала с модулем упругости, меньшим, чем модули упругости материалов В 5 и Д 4. В случае возникновения небаланса, вызванного обрывом одной из Л 3, выступы 6 деформируются, Л, противоположные оборванным Л, прижимаются к статору 2 и Д 4 затормаживается. При этом срезается шпонка, фиксирующая посадку Д 4 на В 5, и дальнейшее вращение В 5 происходит без силового взаимодействия с Д 4. В результате предотвращается разрушение В 5 и уменьшается объем ремонтно-восстановительных работ. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано преимущественно в конденсационных паровых турбинах с рабочими лопатками последних ступеней предельной длины, не снабженными бандажными полками. Цель изобретения - уменьшение объема ремонтно-восстановительных работ паровой турбины при авариях, связанных с обрывом рабочих лопаток последних ступеней. На фиг. 1 показана турбина, продольный разрез, диск последней ступени которой снабжен в месте посадки на вал тремя выступами с высотой, большей величины радиального зазора между статором и рабочими лопатками данной ступени; на фиг. 2 - то же, диск последней ступени снабжен в месте посадки на вал тремя выступами, расположенными на промежуточном элементе, установленном между диском и валом; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 2, при обрыве одной из рабочих лопаток. Паровая турбина содержит установленные с зазором 1 высотой А₁ относительно статор 2 рабочие лопатки 3, закрепленные на диске 4, сопряженном с натягом с валом 5. По крайней мере одна из сопрягаемых деталей (диск 4 или вал 5) снабжена выступами 6, высота А₂ которых больше высоты А₁, а площадь поверхности выступов 6 составляет 0,001-0,075 всей площади поверхности, на которой выполнены выступы, причем выступы 6 расположены по окружности вала 5 равномерно и в количестве не менее трех. Паровая турбина может содержать промежуточный элемент (в виде втулки, колец и т.п.), дополнительно установленный между валом 5 и диском 4. Выступы 6 могут быть сформированы, как показано на фиг. 2, на втулке 7. При этом втулка 7 выполняется из материала с модулем упругости, меньшим, чем модули упругости материалов диска 4 и вала 5. Паровая турбина работает следующим образом. При возникновения небаланса, вызванного обрывом одной из рабочих лопаток 3 (см. фиг. 3), под действием неуравновешенного усилия Р, равного центробежной силе оторвавшихся частей лопаток 3, выступы 6 деформируются и рабочие лопатки 3 прижимаются к статору 2. При этом под воздействием тормозящей силы, возникающей при опоре рабочих лопаток 3 на статор 2, шпонка, фиксирующая посадку диска 4 на вал 5, срезается и диск 4 освобождается от посадки на вал 5. Дальнейшее вращение вала 5 происходит без силового взаимодействия с диском 4. В результате этого между выступами 6 и валом 5 в направлении усилия Р образуется зазор абсолютной величины А₃, равной сумме зазоров А₁ и А₂(А₁+А₂), а в направлении, диаметрально противоположном направлению действия усилия Р, между сопрягаемыми деталями (диском 4 и валом 5 или втулкой 7 и валом 5) образуется зазор А₄ с абсолютной величиной, равной разности зазоров А₂ и А₁(А₂-А₁). В результате, поскольку усилие Р, возникающее при обрыве одной из рабочих лопаток 3, передается на статор 2, предотвращается разрушение вала 5 и уменьшается объем ремонтно-восстановительных работ на турбине при авариях, связанных с обрывом рабочих лопаток последних ступеней.

Формула изобретения

1. ПАРОВАЯ ТУРБИНА, содержащая установленные с зазором относительно статора рабочие лопатки, закрепленные на диске последней ступени, сопряженном с натягом с валом, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения объема ремонтно-восстановительных работ при авариях, связанных с обрывом рабочих лопаток последних ступеней, по крайней мере одна из сопрягаемых деталей снабжена выступами, высота которых больше величины зазора между статором и рабочими лопатками, а площадь поверхности выступов составляет 0,001 - 0,075 общей площади поверхности, на которой выполнены выступы, при этом выступы расположены в окружном направлении равномерно и в количестве не менее трех. 2. Турбина по п.1, отличающаяся тем, что выступы выполнены на промежуточном элементе, установленном между диском и валом и выполненном из материала с модулем упругости, меньшим, чем модули упругости материалов диска и вала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 31.03.1995

Номер и год публикации бюллетеня: 17-2001

Извещение опубликовано: 20.06.2001        

---