Способ монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата

Авторы патента:

Третьяков Сергей Иванович (RU)

Кондратьев Владимир Викторович (RU)

Орберг Алексей Николаевич (RU)

Лазарев Максим Владимирович (RU)

F01D25/26 - двойные кожухи; мероприятия, снижающие температурные напряжения в кожухах

Владельцы патента RU 2498089:

Орберг Алексей Николаевич (RU)
Третьяков Сергей Иванович (RU)

При монтаже внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата устанавливают верхнюю часть внутренней вставки в крышку турбины, а нижнюю часть внутренней вставки в корпус турбины. Нижнюю часть внутренней вставки разрезают, по крайней мере, на шесть неравных фрагментов. Фрагменты нижней части внутренней вставки заводят в корпус турбины и стыкуют между собой при помощи заранее установленных монтажных узлов. Стыки фрагментов нижней части внутренней вставки сваривают между собой, после чего монтажные узлы демонтируют с фрагментов нижней части внутренней вставки. Устанавливают верхнюю часть внутренней вставки на ее нижнюю часть, ориентируя в пространстве обе части внутренней вставки относительно друг друга при помощи центровочных узлов. Изобретение позволяет снизить трудоемкость и повысить качество монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области турбостроения, в частности к способу монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата.

Известен способ монтажа внутреннего корпуса или вставки турбомашины, который содержит неразъемные кольца, выполненные в виде напряженных при помощи кольцевых торцовых центровочных выступов обойм с проточками на внутренней поверхности, которые образуют в сборе кольцевые пазы для крепления диафрагм. Способ состоит в том, что из-за отсутствия горизонтального разъема в составных элементах вставки сборка его осуществляется в вертикальном положении (авторское свидетельство СССР №404956 на изобретение, кл. F01D 25/26, опубл. 22.10.1973 г.).

Недостатками известного способа являются большие трудозатраты на монтаж, а также увеличение продолжительности монтажа вставки, связанные с необходимостью демонтажа камеры сгорания турбины для монтажа вставки, а также демонтажа стяжки нижней части корпуса турбины.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ монтажа внутренних вставок корпуса турбины газоперекачивающего агрегата, состоящий из установки верхней вставки в крышку турбины, а нижней вставки в корпус турбины, при этом нижнюю вставку разрезают горизонтально на равные по высоте части, причем нижнюю часть, в свою очередь, разрезают вертикально по осям симметрии на четыре фрагмента, а в верхней части выполняют вырез в боковой поверхности для прохода вставки через стяжку корпуса турбины, затем заводят верхнюю часть нижней вставки и четыре фрагмента ее нижней части в корпус турбины и устанавливают верхнюю вставку на нижнюю (патент РФ №2124640 на изобретение, кл. F01D 25/26, опубл. 10.01.1999 г. - прототип).

Недостатками известного способа монтажа внутренних вставок корпуса турбины газоперекачивающего агрегата являются:

- недостаточно высокое качество монтажа из-за отсутствия монтажных узлов на фрагментах нижней вставки, необходимых для повышения качества монтажно-сварочных работ при установке нижней вставки в корпус турбины;

- большие трудозатраты на монтаж из-за отсутствия центровочных штифтов и отверстий на верхней и нижней вставках.

Технической задачей является создание нового способа монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата, благодаря которому обеспечивают снижение трудоемкости и повышение качества монтажа.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата, состоящем из установки верхней части внутренней вставки в крышку турбины, а нижней части внутренней вставки в корпус турбины, согласно изобретению нижнюю часть внутренней вставки разрезают, по крайней мере, на шесть неравных фрагментов, затем фрагменты нижней части внутренней вставки заводят в корпус турбины и стыкуют фрагменты нижней части внутренней вставки между собой при помощи заранее установленных на них монтажных узлов, стыки фрагментов нижней части внутренней вставки сваривают между собой, после чего монтажные узлы демонтируют с фрагментов нижней части внутренней вставки, далее устанавливают верхнюю часть внутренней вставки на ее нижнюю часть, ориентируя в пространстве обе части внутренней вставки относительно друг друга при помощи центровочных узлов.

В таком способе монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата предпочтительно:

- монтажный узел изготавливают в виде втулок, смонтированных на смежных фрагментах нижней части внутренней вставки и соединенных между собой болтовым соединением;

- на нижней части внутренней вставки устанавливают штифт центровочного узла;

- на верхней части внутренней вставки выполняют отверстие центровочного узла.

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании нового способа монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата, благодаря которому обеспечивают снижение трудоемкости и повышение качества монтажа.

Использование изобретения в области турбостроения, в частности в качестве способа монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата, обеспечивает соответствие критерию «промышленная применимость».

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид смонтированной внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата, на фиг.2 - общий вид верхней части внутренней вставки в собранном виде перед монтажом в корпус турбины, на фиг.3 - общий вид нижней части внутренней вставки в собранном виде перед монтажом в корпус турбины, на фиг.4 - фрагменты нижней части внутренней вставки, на фиг.5 - монтажный узел для соединения смежных фрагментов нижней части внутренней вставки.

Способ монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата осуществляется в три этапа.

1 этап. Установка верхней части внутренней вставки в крышку турбины.

1.1. Заводят верхнюю часть 1 внутренней вставки в крышку 2 турбины (фиг.2).

1.2. Выставляют верхнюю часть 1 внутренней вставки относительно крышки 2 турбины.

2 этап. Установка нижней части внутренней вставки в корпус турбины.

2.1. Разбирают предварительно собранную нижнюю часть 3 внутренней вставки 3 (фиг.3) на фрагменты (фиг.4). Для этого удаляют болты 6 из монтажных втулок 5, соединяющих фрагменты нижней части 3 внутренней вставки.

2.2. Заводят фрагменты нижней части 3 внутренней вставки в корпус 4 турбины (фиг.3).

2.3. Собирают фрагменты нижней части 3 внутренней вставки внутри корпуса 4 турбины, используя монтажные узлы, состоящие из монтажных втулок 5 и болтового соединения 6. Контролировать величину и равномерность зазора между соединяемыми фрагментами нижней части 3 внутренней вставки, который должен быть не более 3-4 мм. При необходимости проводят подгоночные работы.

2.4. Собирают фрагменты нижней части 3 внутренней вставки на сварным швом 15/100 методом рассредоточенной сварки последовательно на противоположно расположенных участках. Срезают монтажные втулки 5 и зачищают места резки.

2.5. Выставляют нижнюю часть 3 внутренней вставки относительно фланца корпуса 4 турбины. Устанавливают диафрагмы с уплотнением и обоймы (на чертежах не показаны).

2.6. Выполняют сварные швы, соединяющие фрагменты нижней части 3 внутренней вставки. Во избежание деформаций сварные швы выполняют последовательно на противоположно расположенных участках длиной 100-150 мм.

3 этап. Монтаж крышки и корпуса турбины с внутренней вставкой.

3.1. Устанавливают крышку 2 турбины на корпус 4 турбины. Проверяют центровку верхней части 1 внутренней вставки относительно нижней части 3 внутренней вставки по направляющим штифтам 7 и центровочным отверстиям 8 центровочного узла. При необходимости выполняют подгоночные работы.

1. Способ монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата, состоящий из установки верхней части внутренней вставки в крышку турбины, а нижней части внутренней вставки в корпус турбины, отличающийся тем, что нижнюю часть внутренней вставки разрезают, по крайней мере, на шесть неравных фрагментов, затем фрагменты нижней части внутренней вставки заводят в корпус турбины и стыкуют фрагменты нижней части внутренней вставки между собой при помощи заранее установленных на них монтажных узлов, стыки фрагментов нижней части внутренней вставки сваривают между собой, после чего монтажные узлы демонтируют с фрагментов нижней части внутренней вставки, далее устанавливают верхнюю часть внутренней вставки на ее нижнюю часть, ориентируя в пространстве обе части внутренней вставки относительно друг друга при помощи центровочных узлов.

2. Способ монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата по п.1, отличающийся тем, что монтажный узел изготавливают в виде втулок, смонтированных на смежных фрагментах нижней части внутренней вставки и соединенных между собой болтовым соединением.

3. Способ монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата по п.1, отличающийся тем, что на нижней части внутренней вставки устанавливают штифт центровочного узла.

4. Способ монтажа внутренней вставки корпуса турбины газотурбинного агрегата по п.1, отличающийся тем, что на верхней части внутренней вставки выполняют отверстие центровочного узла.

Паровая турбина с устройством охлаждения // 2477802

Изобретение относится к турбомашине, включающей в себя ротор, размещенный вокруг ротора внутренний корпус, а также размещенный вокруг внутреннего корпуса внешний корпус, причем вокруг области внутреннего корпуса размещена герметизирующая замкнутая оболочка.

Система и способ для выравнивания и уплотнения узла корпуса турбины // 2435040

Обшивка картера в турбореактивном двигателе и турбореактивный двигатель // 2398114

Газотурбинная установка (варианты) и ее корпус // 2384712

Мостик для позиционирования и устройство позиционирования и адаптирования к дифференциальным расширениям // 2364730

Способ для модернизации паровой турбины (варианты) и модернизированная паровая турбина // 2333367

Корпус статора турбомашины // 2324057

Внутренняя обечайка статора // 2282729

Цилиндр паровой турбины // 2278277

Изобретение относится к области энергетики, к турбиностроению и может быть использовано при конструировании паровпускной части цилиндра паровой турбины. .

Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки // 2526997

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в выхлопном тракте газоперекачивающего агрегата или газотурбинной электростанции. Диффузор выхлопного тракта газотурбинной установки содержит обечайку с фланцами, кожух, охватывающий обечайку и звукоизоляцию, размещенную между обечайкой и кожухом. Обечайка выполнена из подвижных, телескопически соединенных частей с ограничителями перемещений. Кожух образован эластичным материалом, например тканью «Атом», закрепленным на обечайке. Изобретение позволит повысить надежность работы конструкции диффузора, а также снизить его металлоемкость. 3 ил.

Способ монтажа внутренних вставок корпуса турбины газоперекачивающего агрегата // 2544020

При монтаже внутренних вставок корпуса турбины газоперекачивающего агрегата в корпус турбины через горизонтальный разъем и камеру сгорания устанавливают верхнюю и нижнюю внутренние вставки. Перед монтажом нижнюю вставку разрезают горизонтально на верхнюю часть, стыкуемую с верхней вставкой, и нижнюю часть, вертикально разрезанную по осям симметрии на четыре фрагмента с последующим соединением. Горизонтальный разрез нижней вставки выполняют выше стяжки корпуса турбины, а размеры образованных частей позволяют осуществлять установку верхней части нижней вставки без демонтажа стяжки корпуса турбины. Изобретение позволяет упростить монтаж внутренних вставок вне заводских условий и снизить его трудоемкость. 4 ил.

Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины // 2548235

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции компенсаторов относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашин. Компенсатор содержит полый элемент, проходящий сквозь внутренний и внешний корпуса. Полый элемент выполнен жестким и закреплен на внутреннем корпусе. На наружной поверхности полого элемента, со стороны внешнего корпуса, жестко закреплена упругая пластина со сквозным отверстием под него в центральной части. Упругая пластина является образующей проточной части турбомашины и заключена по периметру в обод, расположенный в полости, нижняя и боковые стенки которой образованы поверхностями внешнего корпуса. Сверху указанная полость ограничена крышкой, закрепленной на внешнем корпусе. Обод установлен с возможностью смещения в плоскости упругой пластины. Изобретение позволяет снизить массу и габариты компенсатора, а также увеличить диапазон сдвиговых перемещений корпусов относительно друг друга при сохранении достаточной герметичности в месте подвижного соединения. 2 ил.

Газовый канал для газовой турбины и газовая турбина, содержащая такой газовый канал // 2551709

Газовый канал для газовой турбины образован концентрическими внутренним и охватывающим его на расстоянии наружным корпусами. Внутренний корпус и наружный корпус взаимосвязаны посредством множества радиальных поддерживающих стоек. Внутренний корпус, наружный корпус и радиальные поддерживающие стойки снабжены термостойкой облицовкой для защиты от отработанных газов. Облицовки поддерживающих стоек, наружного корпуса и внутреннего корпуса разделены на множество отдельных сегментов, закрепленных на опорной конструкции с обеспечением свободного индивидуального термического расширения отдельных сегментов. Опорная конструкция содержит множество монтажных узлов в области наружного корпуса и внутреннего корпуса. Монтажные узлы закреплены на концентрической оболочке посредством радиальных стоек, причем монтажные узлы соответствующих сегментов закреплены винтами. Другое изобретение группы относится к газовой турбине включающей указанный выше газовый канал, по которому выходят отработанные газы. Группа изобретений позволяет упростить обслуживание газового канала турбины и снизить в нем термические напряжения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство для соединения корпусов газотурбинного двигателя // 2561353

Устройство для соединения корпусов двухконтурного газотурбинного двигателя содержит тяги, концы которых шарнирно прикреплены к корпусам, размещенные под углом к продольной оси двигателя. Тангенс угла наклона тяги относительно поперечной оси, проходящей через ось шарнира, равен отношению радиального перемещения оси шарнира тяги со стороны корпуса внутреннего контура относительно корпуса наружного контура, вызванного различным нагревом корпусов, и перемещения указанной оси шарнира вдоль продольной оси двигателя относительно корпуса наружного контура, вызванного различным нагревом корпусов. Изобретение позволяет повысить надежность двухконтурного газотурбинного двигателя. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Цилиндр паровой турбины с регулирующим отсеком // 2576392

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при разработке или модернизации паровых турбин. Цилиндр паровой турбины с регулирующим отсеком, состоящим из наружного и внутреннего корпусов, патрубков паровпуска, кольцевой пароподводящей камеры подачи пара в проточную часть с однонаправленным движением парового потока, состоящую из нерегулируемых ступеней давления, обойм, устанавливаемых в наружном корпусе цилиндра. Во внутреннем корпусе цилиндра размещены несколько ступеней давления, образующих регулирующий отсек. Остальные нерегулируемые ступени расположены в обоймах наружного корпуса цилиндра. Кольцевая камера подачи пара разделена радиальными перегородками, выполненными из двух частей с гарантированным зазором между ними, на пароподводящие секции, совпадающие с секциями направляющего аппарата первой ступени, образованными направляющими лопатками с удлиненной в сторону паровпуска хордой и геометрией профильной части, совпадающей с аналогичными очертаниями прочих лопаток направляющего аппарата. Достигается повышение внутреннего КПД проточной части и КПД в регулирующем отсеке, исключение разогрева корпусов цилиндра при высоких напряжениях от внутреннего давления пара, обеспечение температурной симметрии корпусов цилиндра относительно продольной оси, отсутствие сопловых коробок. 6 ил.

Канал для охлаждения корпуса // 2599413

Турбина, в частности газовая турбина, содержит внутренний корпус, предназначенный для установки по меньшей мере одной статорной лопатки турбинной ступени, и наружный корпус, расположенный вокруг внутреннего корпуса таким образом, что образуется наружный охлаждающий канал между внутренним корпусом и наружным корпусом. Наружный охлаждающий канал содержит вход для текучей среды, который предназначен для введения охлаждающей текучей среды из наружного объема турбин в наружный охлаждающий канал. Охлаждающий канал содержит выход для текучей среды, так что охлаждающая текучая среда выпускается во внутренний объем турбины. Вход для текучей среды расположен относительно выхода для текучей среды так, что текучая среда внутри наружного охлаждающего канала имеет направление потока, которое имеет составляющую, которая ориентирована в противоположном направлении относительно основного направления потока рабочей текучей среды турбины. Первый ряд статорных лопаток содержит по меньшей мере одну первую статорную лопатку статорных лопаток и установлен в первой части внутреннего корпуса. По меньшей мере одна первая статорная лопатка содержит канал и установлена на внутреннем корпусе так, что охлаждающая текучая среда проходит из выхода текучей среды в канал. Изобретение направлено на повышение эффективности охлаждения и уменьшение расхода охлаждающей среды. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Турбоустановка и способ сборки турбоустановки // 2600483

Турбоустановка содержит центральную секцию, детандер, компрессор, блок и электрический разъем. Центральная секция имеет внешний кожух с первым и вторым концами, причем детандер присоединен к ее первому концу, а компрессор - ко второму. Блок расположен во внутренней части внешнего кожуха с возможностью извлечения и содержит магнитные подшипники, электрическое устройство, распределительную коробку и провода. Электрический разъем имеет первую часть, присоединенную к внешнему кожуху с возможностью перемещения, и вторую часть, неподвижно присоединенную к блоку, причем одна из его частей является охватываемой частью, а другая является охватывающей частью. Электрический разъем выполнен с возможностью подключения при присоединении первой части ко второй части и отключения при отсоединении первой части от второй части, так что после отключения электрического разъема обеспечивается возможность извлечения блока в осевом направлении из внешнего кожуха без необходимости отсоединения вручную электрических соединений внутри турбоустановки. При сборке указанной выше турбоустановки вводят блок в центральную секцию и присоединяют к последней детандер и компрессор. Затем присоединяют первую часть электрического разъема ко второй части электрического разъема. Группа изобретений позволяет упростить проведение технического обслуживания турбоустановки. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Паровая турбина // 2607424

Предложена паровая турбина (100), которая может содержать турбинную секцию (101), содержащую ротор (102). Вокруг турбины (100) расположен внутренний корпус (122), имеющий верхний по потоку конец (130), нижний по потоку конец (132) и выпускное отверстие (134), расположенное у нижнего по потоку конца (132) и обеспечивающее возможность выпуска отработанного пара из внутреннего корпуса (122). Вокруг внутреннего корпуса (122) расположен наружный корпус (120), имеющий верхний по потоку конец (130), нижний по потоку конец (132) и выпускное отверстие (140), расположенное рядом с нижним по потоку концом (130) наружного корпуса (120). Между внутренним корпусом (122) и наружным корпусом (120) проходит проточный канал (144), через который отработанный пар проходит в направлении вверх по потоку от выпускного отверстия (134) внутреннего корпуса к выпускному отверстию (140) наружного корпуса. В проточном канале (144) между внутренним корпусом (122) и наружным корпусом (120) может быть расположен перегораживающий элемент (160, 260). Перегораживающий элемент (160, 260), расположенный в проточном канале (144) между внутренним корпусом (122) и наружным корпусом (120) непосредственно за выпускным отверстием (140) наружного корпуса, содержит перегородку, проходящую в окружном направлении по дуге от приблизительно 160° до приблизительно 220°, и обеспечивает направление отработанного пара к нижней части (164) проточного канала (144). Путем подбора угловой протяженности в окружном направлении обеспечивается эффективное управление температурным расширением корпусов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Входной патрубок газовой турбины // 2619439

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в отраслях техники, где применяются газовые турбины, в частности в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей. Входной патрубок газовой турбины содержит кольцевой газовый коллектор, корпус турбины и центральную перегородку, размещенную на противоположной к входу в коллектор стороне. Центральная перегородка выполнена из двух частей с зазором, при этом одна ее часть соединена с кольцевым газовым коллектором, другая соединена с корпусом турбины. Зазор между частями выполнен в виде щелевого лабиринтного уплотнения. Изобретение позволяет повысить надежность входного патрубка газовой турбины на форсированных режимах с сохранением высоких энергетических показателей - к.п.д. и пропускной способности за счет обеспечения возможности «дышать» кольцевому газовому коллектору и исключить появление «паразитных» вихрей газа внутри коллектора, снижающих к.п.д. и пропускную способность турбины. 3 ил.