Паровое сито стопорного клапана паровой турбины

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и предназначена для использования в стопорных клапанах паровых турбин.
Паровое сито устанавливается в стопорном клапане паровой турбины для защиты проточной части стационарной паровой турбины от инородных тел, которые могут содержаться в потоке пара.
Используемое в паровых турбинах сито состоит из каркаса и жестко закрепленной на нем цилиндрической оболочки, у которой выполнено несколько тысяч круглых отверстий малого диаметра [US 5575618 A, US 3602261 А]. Через сито проходят твердые частицы, четко ориентированные по оси отверстия и имеющие поперечные размеры меньше диаметра отверстия. В паровом сите стопорного клапана турбины Т-110/120-130-5 выполнено 19900 отверстий 03,5 мм [М.М. Ковалевский «Качественная оценка конструкций паровых турбин» Машгаз, Москва-Свердловск, 1963, стр. 47.]. Высокая трудоемкость и монотонность труда приводит к частым ошибкам - неисполнению части отверстий, отклонениям по шагам между отверстиями, наличию частично совпадающих отверстий.
Известна модель парового сита, состоящая из каркаса и двух цилиндрических оболочек - наружной и внутренней, на каждой из которых выполнены сквозные фильтрующие щели, каждая из которых выполнена в виде винтовой линии одного направления вращения, противоположного направлению вращения фильтрующих щелей на наружной оболочке (патент РФ №2505728). Данная модель обладает повышенным гидравлическим сопротивлением из-за двух последовательно расположенных стенок.
Задачей полезной модели является разработка парового сита стопорного крана, в котором устранены недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом является снижение гидравлических потерь в стопорном клапане паровой турбины за счет снижения коэффициента гидравлического сопротивления парового сита, а также снижение трудоемкости при изготовлении и ремонте.
Технический результат достигается тем, что в паровом сите стопорного клапана паровой турбины, представляющем собой цилиндрическую обечайку, согласно предлагаемой полезной модели по боковой поверхности обечайки выполнены прямоугольные отверстия, а с внешней стороны к обечайке приварена металлическая сетка.
В используемой для традиционного парового сита заготовке - цилиндрической обечайке выполняются прямоугольные отверстия, число которых значительно меньше числа фильтрующих отверстий в известных паровых ситах. Так, в паровом сите стопорного клапана высокого давления турбины К-210-130 ЛМЗ выполняется около 40000 отверстий диаметром 3,5 мм. Для аналогичной обечайки предлагается выполнить 72 прямоугольных отверстия, расположенных в 24 ряда. Для защиты от мелких частиц, таких как окалина и сварочный грат, на внешнюю поверхность цилиндрической обечайки приваривается мелкоячеистая сетка.
Предлагаемая конструкция позволит увеличить суммарную площадь отверстий в обечайке (т.е. площадь живого сечения для потока пара), снизив скорости течения пара в фильтрующих отверстиях, и тем самым снизить коэффициент гидравлического сопротивления парового сита.
При использовании новой модели парового сита, устраняются недостатки, связанные с трудоемкостью изготовления и большими гидравлическими потерями, по сравнению с используемыми аналогами. Наличие внутренней оболочки позволяет задерживать твердые частицы, которые прошли через внешнюю оболочку.
В ходе ремонтной компании допускается чистка или замена внешней защитной сетки на новую для восстановления пропускной способности парового сита.
Сущность полезной модели поясняется чертежами (фиг. 1), где: 1 - цилиндрическая обечайка, 2 - прямоугольные отверстия в обечайке, 3 - приваренная поверх обечайки мелкоячеистая металлическая сетка.
Паровое сито стопорного клапана паровой турбины работает следующим образом: Поток пара движется последовательно проходит мелкоячеистую сетку (3) и отверстия в обечайке (2). В результате твердые частицы, превышающие размеры ячейки сетки, застревают в сетке.