Устройство и принцип действия паровой турбины — КиберПедия 

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Устройство и принцип действия паровой турбины

2019-08-03 615
Устройство и принцип действия паровой турбины 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Паровые турбины главных турбоагрегатов и мощные вспомогательные паровые турбины выполняются многоступенчатыми, как правило, со ступенями давления. В таких турбинах располагаемая работа срабатывается последовательно в нескольких ступенях. Число ступеней выбирают такое, чтобы каждая ступень имела допустимую окружную скорость (по условиям прочности) и оптимальную скоростную характеристику . Отдельные турбинные ступени могут быть активными или реактивными, что и определяет название турбины.

На рисунке 5 представлена схема проточной части активной турбины со ступенями давления. Турбина состоит из пяти одновенечных активных ступеней. Сопловые лопатки 1 первой ступени крепятся в корпусе турбины, сопловые лопатки остальных ступеней 1 крепятся в диафрагмах 4. Диафрагмы изготавливаются разъёмными, верхние половины их крепят в крышке корпуса, а нижние – в корпусе турбины. Наличие диафрагмы является конструктивным признаком активной многоступенчатой турбины. Другая особенность ее конструкции заключается в дисковом роторе, наличие которого позволяет уменьшить потери энергии от утечки рабочей среды в уплотнениях диафрагм вследствие малого диаметра вала.

На наружной поверхности в теле дисков 3 закрепляют рабочие лопатки 2 отдельных ступеней.

Изменения давления и скорости потока в поточной части многоступенчатой активной турбины приведены на графиках (рис.5), которые совмещены с элементами проточной части турбины.

Схема многоступенчатой реактивной турбины со ступенями давления приведена на рисунке 6. Турбина состоит из четырех реактивных ступеней со степенью реактивности ρ =0,5. В каждую ступень входят сопловые лопатки 1, которые крепятся в корпусе турбины, и рабочие лопатки 2, закрепленные в роторе. Сопловые и рабочие лопатки используют турбинные профили несимметричной формы.

Конструктивной особенностью реактивной турбины является ротор барабанного типа.

В связи с наличием на рабочих лопатках реактивной турбины перепада давлений (см. график на рис.6) на ее ротор действует значительная осевая сила, создающая большую нагрузку на упорный подшипник. Для разгрузки упорного подшипника ротор со стороны подвода рабочего тела выполняется большего диаметра, чем диаметр основной части барабана. Часть ротора с увеличенным диаметром образует поршень разгрузочного устройства, называемого думмисом Д. На поршень думмиса со стороны впуска рабочей среды действует более высокое давление, чем давление с противоположной стороны относительно уплотнения думмиса УД. В результате возникает осевая сила, направленная в сторону, противоположную действию неуравновешенных сил, обусловленных перепадом давлений на рабочих лопатках. Понижение давления в камере думмиса Д достигается тем, что эта камера соединяется трубопроводом с выпускной частью турбины. Для уменьшения утечки рабочей среды поршень думмиса снабжают развитой системой лабиринтовых уплотнений УД.

 

Рисунок 5 – Проточная часть активной турбины со ступенями давления

   

Рисунок 6 – Проточная часть реактивной турбины со ступенями давления

На рисунке 7 представлен продольный разрез судовой турбины высокого давления. Турбина паровая многоступенчатая, активного типа. Корпус турбины 18 крепится к судовому фундаменту двумя опорами, одна из которых – носовая 17 является жесткой, вторая – кормовая 20 – гибкой. Гибкая опора позволяет исключить термические напряжения в корпусе турбины при увеличении его температуры в процессе эксплуатации. Корпус турбины выполнен стальным, литым, состоящим из верхних и нижних половин, в которых закреплены обоймы диафрагм 19. Обоймы диафрагм предназначены для крепления диафрагм с установленными в них сопловыми лопатками турбинных ступеней 6 и 7.

Ротор турбины 1 цельнокованый, дискового типа, вместе с прикрепленным к нему болтами валом упорного подшипника 16, опирается на два опорных подшипника. Кормовой опорный подшипник 3, носовой опорный подшипник 15, также как и упорный подшипник 16, размещены в соответствующем стуле корпуса. В кормовой части ротора находится фланец отбора мощности 2.

Турбина выполнена с двухвенечной регулировочной ступенью 12. Впуск свежего пара в ТВД осуществляется сопловыми клапанами 11, имеющими приводы 10, управление которыми осуществляется с помощью сервопривода 14. Сопловые коробки выполнены вваренными в корпус, что уменьшает термические напряжения в стенках корпуса, возникающие при прогреве турбины и при маневрировании.

С помощью сопловых клапанов регулируется количество пара, поступающего в турбину при открытом маневровом клапане. Сопловое регулирование применяется при длительном изменении мощности ГТЗА, как наиболее экономичное. Регулирование мощности ГТЗА маневровым клапаном (дроссельное регулирование) производится на режимах маневрирования судна.

После регулировочной ступени пар расширяется в нерегулируемых турбинных ступенях, после чего пар через выпускной патрубок 5 и ресивер поступает в турбину низкого давления.

Турбина имеет развитую систему концевых лабиринтовых уплотнений: носовое уплотнение 13 и кормовое уплотнение 4. С целью снижения потерь с утечками пара через концевые уплотнения и исключения выхода пара в машинное отделение судна каждое концевое уплотнение оборудовано системами укупорки и системами отсоса пара.

Для удаления из корпуса турбины конденсата предусмотрены трубопроводы продувания корпуса турбины.

Для уменьшения осевого усилия, воспринимаемого упорным подшипником, в дисках ротора выполняются отверстия, выравнивающие давления на противоположных сторонах диска.

Отбор пара из турбины для подогрева питательной воды осуществляется с помощью клапана 9.

Вопросы для самоконтроля

1. С помощью каких элементов ротор турбины фиксируется в корпусе?

2. Как корпус паровой турбины крепится к судовому фундаменту?

3. Дайте характеристику регулировочной турбинной ступени.

4. Чем отличаются роторы активных паровых турбин от роторов реактивных паровых турбин?

5. Как производится крепление лопаток соплового аппарата активной паровой турбины?

6. Как производится крепление лопаток соплового аппарата реактивной паровой турбины?

7. С какой целью выполняются разгрузочные отверстия в дисках ротора активной паровой турбины?

8. Каково назначение думмиса?

9. Какой тип уплотнений рабочего тела используется в паровых турбинах?

10.  Каково назначение камер отсоса пара от уплотнений?

11. Каково назначение камер укупорки пара в уплотнениях?

Рисунок 7 – Продольный разрез судовой турбины высокого давления

 


Поделиться с друзьями:

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.009 с.