Устройство для контроля температурного состояния ротора турбины

Авторы патента:

ИЗРАИЛЕВ ЮРИЙ ЛЬВОВИЧ

ПЛОТКИН ЕВГЕНИЙ РОМАНОВИЧ

F01K5F01D25 -

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >568731

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 16.04.74 (21) 2014943 06 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетвЂ” (43) Опубл!!ковано 15,08.77. Бюллетень № 30 (51) М.Кл. Г 01 К 5 00

F 01 D 25/00

Государствеиный комитет

Совета Министров СССР по делам иаобретеиий и открытий (») УДК 621.16(088.8) (451 Дата опубликования Описан; я 15.12.77 (72) Авторы изобретения

1О. Л. Израилев и Е. P. Плоткин (71) Заявитель Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ТЕМПЕРАТУРНОГО СОСТОЯНИЯ РОТОРА ТУРБИНЫ

Изобретение относится к паротурбинным установкам, в частности к устройствам для контроля температурного и напряженного состояний роторов турбины, и может быть использовано íà тепловых электростанциях.

Известны устройства для контроля температурного и напряженного состояний роторов турбин с двухстенной конструкцией корпуса, использующие ЭЦВМ, электроаналоговые моделирующие устройства и комбинации электроаналогoBbi. и физически.; моделирующих устройств (1). Измеряя температуру пара во внутреннем корпусе турбины и преобразуя ее в электрический сигнал, усиливаемый и преобразуемый далее по различным схемам, получают управляющий импульс, пснользуемый для,решен!1я на ЭЦВМ одномерного дифференциального уравнения теплопроводности, представленного с рядом допущений tB конечноряз ностной форме. В случае использования аналоговых устройств импульс подается на электроаналоговое устройство или используется как управляющий сигнал для регулирования температуры среды, подаваемой на физическую модель. Недостатками этих устройств являются сложность и высокая стоимость их аппаратурного режима.

Наиболее близким к изобретению по техьической сущности является устройство для контроля температурного состояния ротора турбины, име1ошей двухстенный корпус, содержащее физическую модель ротора в виде

1 СТЯНОВЛЕ:-IНОГО 3 НаРУжНОМ КОРПУСЕ ЗОНДа С термопарами (2). Разность температур, измеряемая зондом. в первом приближении пропорциональна величине температурных напряжений íà поверхности ротора, а темпераT-ypíûå напряжения, возникающие в .роторах прп пусках, лимитир ют скорости пу сков. НрДОСТЯТком Такого 1 СТройСТВа ЯВляеТСЯ Низкая точность моделирования из-за омывания зонда не той средой, которая воздействует ча роТор, а средой, протекающей в межкорпусном пространстве. Параметры этих двух сред пзменяютсч В= »p:-,Iåíl! по различным законам.

Целью изобретения является повышение точности контроля. Это достигается тем, -гто во внутреннем корпусе турбины выполнено отверстие, соооше!!ное с одной сторочы с паровым прсстряснством В зоне контролпр1 емо-.о участка ротора, а с другой с установленной хlеж, Внут.:p;. BBì и BB,I i. кным ко)аннусами трубкой, срез:,oTopo,1 обращен и торцовой

ПОВЕОХНОСТИ ЗОНДЯ.

Трубка может быть снабжена тепловой изоляцией !! помещена В защитном кожухе, закрепленном: вЂ”;я вн, трепнем корпусе.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

56873ll

Турбина содержит наружный корпус 1 и внутренний корпус 2, в котором расположен ротор 8. Критической зоной, определяющей долговечность ротора турбины, работающей в условиях малоцикловой термоусталости, является зона 4, в которой выполнены концентраторы напряжений (деформаций), например термокомпенсационные канавки а и придисковые галтели 5, На наружном корпусе 1 установлена одномерная физическая модель ротора вЂ” зонд б с термопарами 7 и 8.

Зонд может иметь форму, например, конуса, основание которого обращено в сторону внутреннего корпуса 2. В корпусе 2 выполнено отверстие б, сообщенное с одной стороны с паровым пространством в зоне 4 контролируемого участка ротора 8, а с другой с установленной между корпусами 1 и 2 трубкой 9, срез 10 которой обращен к торцовой поверхности А зонда 6. Трубка 9 снабжена тепловой ,изоляцией (на чертеже не показана) и помещена в защитном кожухе 11, закрепленном на внутреннем корпусе 2. Кожух 11 предназначен для защиты трубки 9 от термодинамических воздействий потока, протекающего в межкорпусном пространстве.

Среда, омывающая ротор 8 в зоне 4, пройдя через отверстие б и трубку 9, обтекает торцовую поверхность А зонда б. Термопара

7 измеряет температуру торцовой поверхности А, моделирующую температуру наружной поверхности ротора 8, а термопара 8вЂ” среднеинтегральную температуру зонда б, моделирующую среднеинтегральную температуру в критическом сечении ротора, Предлагаемое устройство позволяет создать условия теплообмена между средой и зондом, аналогичные условиям теплообмена между той же средой и ротором в контролируемой зоне (равенство критериев Био и

Фурье), что обеспечивает высокую точность контроля.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля температурного состояния ротора турбины, имеющей двухстенный корпус, содержащее физическую модель ротора в виде установленного в наружном корлусе зонда с термопарами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, во внутреннем корпусе выполнено отверстие, сообщенное с одной стороны с паровым пространством в зоне контролируемого участка ротора, а с другой с установленной между внутренним и наружным корпусами трубкой, срез которой обращен к торцовой поверхности зонда.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

25 тем, что трубка снабжена тепловой изоляцией и помещена в защитном кожухе, закрепленном на внутреннем корпусе.

Источники информации, принятые во вни30 мание при экспертизе:

1. Патент США № 3446224, кл. 137-26, 1963.

2. Лейзеровпч А. Ш. Ограничения для пусковых режимов мощных паровых турбин.

«Теплоэнергетика» № 10, 1971, с. 88.

568731

Составитель Э. Демидова

Техред М. Семенов

Реда ктор А. Пейсоченко

Корректор И. Снмкина

Тип. Харьк. фил. пред. сПатент»