РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ВЫХЛОПНОГО ПАТРУБКА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ И КОНДЕНСАТОРА
DETACHABLE CONNECTION OF EXHAUST BRANCH PIPE OF STEAM TURBINE AND CONDENSER

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в паровых турбинах для соединения выхлопного патрубка паровой турбины и приемного патрубка (горловины) конденсатора при проведении стендовых испытаний паровых турбин.
Известно соединение выходного патрубка турбины с горловиной конденсатора с помощью сварки (Конденсационные установки паровых турбин: Учебн. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1994. С. 163).
Недостаток такого соединения заключается в том, что при проведении стендовых испытаний паровых турбин соединение выходного патрубка турбины с горловиной конденсатора с помощью сварки является нецелесообразным, поскольку оно связано с длительностью и значительной трудоемкостью сборочно-разборочных работ.
Известно фланцевое соединение корпуса конденсатора вертикальной паровой турбины малой мощности с корпусом проточной части (RU, патент №99541, F01K 13/00, F01K 11/00, Опубл. 20.11.2010, Бюл. №32).
Недостаток фланцевого соединения заключается в необходимости приваривания фланцев, которые могут в дальнейшем усложнить процесс установки паровой турбины на штатный конденсатор.
Наиболее близким к заявленному является соединение корпуса конденсатора соединительным патрубком с выхлопным патрубком выхлопной части турбины, при этом соединительный патрубок снабжен линзовыми компенсаторами, разнесенными по высоте патрубка, стенки патрубка над верхним компенсатором и под нижним компенсатором соединены изнутри с возможностью относительного перемещения стенок патрубка вдоль оси турбины жесткими в вертикальном направлении стяжками в виде шарнирно закрепленных на этих стенках жестких стержней и/или жестко скрепленных с этими стенками гибких пластин (RU, патент №2151887, F01D 25/30, F01K 11/00, Опубл. 27.06.2000, Бюл. №18).
Недостаток такого соединения корпуса конденсатора соединительным патрубком с выхлопным патрубком выхлопной части турбины заключается в том, что при проведении стендовых испытаний паровых турбин такое соединение с использованием линзовых компенсаторов, разнесенных по высоте патрубка, и с использованием для соединения изнутри стенок патрубка над верхним компенсатором и под нижним компенсатором жестких в вертикальном направлении стяжек в виде шарнирно закрепленных на этих стенках жестких стержней и/или жестко скрепленных с этими стенками гибких пластин является нецелесообразным, поскольку оно связано с длительностью и значительной трудоемкостью сборочно-разборочных работ.
В основу изобретения положена техническая проблема, заключающаяся в создании разъемного соединения выхлопного патрубка паровой турбины и конденсатора, исключающее применение сварки между выхлопным патрубком паровой турбины и патрубком конденсатора, исключающее присосы воздуха в вакуумную систему конденсатора и обеспечивающее после проведения стендовых испытаний возможность установки паровой турбины на штатный конденсатор предусмотренным для такой паровой турбины и такого штатного конденсатора способом.
При этом техническим результатом является упрощение монтажа и демонтажа паровой турбины при проведении ее стендовых испытаний и монтажа паровой турбины на штатный конденсатор после проведения стендовых испытаний.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в разъемном соединении выхлопного патрубка паровой турбины и конденсатора, включающем соединяемые между собой выхлопной патрубок паровой турбины и патрубок конденсатора и стяжки, каждая из стяжек выполнена в виде расположенного на внешней боковой поверхности выхлопного патрубка паровой турбины и жестко с ним соединенного зацепа с клиновым выступом и взаимодействующего с ним кронштейна, выполненного с клиновым пазом и соединенного резьбовой крепежной деталью с патрубком конденсатора, причем клиновой выступ зацепа и клиновой паз кронштейна имеют одинаковый угол скоса клина, при этом между выхлопным патрубком паровой турбины и патрубком конденсатора размещен соединенный с патрубком конденсатора узел уплотнения, имеющий П-образный паз и размещенный в этом пазу уплотнительный элемент, взаимодействующий с выхлопным патрубком паровой турбины при стягивании указанных патрубков.
Зацепы нескольких стяжек могут быть объединены в единый блок.
Выполнение каждой из стяжек в виде расположенного на внешней боковой поверхности выхлопного патрубка паровой турбины и жестко с ним соединенного зацепа с клиновым выступом и взаимодействующего с ним кронштейна, выполненного с клиновым пазом и соединенного резьбовой крепежной деталью с патрубком конденсатора, выполнение клинового выступа зацепа и клинового паза кронштейна с одинаковым углом скоса клина и при этом размещение между выхлопным патрубком паровой турбины и патрубком конденсатора соединенного с патрубком конденсатора узла уплотнения, имеющего П-образный паз и размещенный в этом пазу уплотнительный элемент, взаимодействующий с выхлопным патрубком паровой турбины при стягивании указанных патрубков, исключает применение сварки между выхлопным патрубком паровой турбины и патрубком конденсатора, исключает присосы воздуха в вакуумную систему конденсатора и обеспечивает после проведения стендовых испытаний возможность установки паровой турбины на штатный конденсатор предусмотренным для такой паровой турбины и такого штатного конденсатора способом.
Это упрощает монтаж и демонтаж паровой турбины при проведении ее стендовых испытаний и монтаж паровой турбины на штатный конденсатор после проведения стендовых испытаний.
Объединение зацепов нескольких стяжек в единый блок облегчает их установку на внешней боковой поверхности выхлопного патрубка паровой турбины.
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами. На фиг. 1 изображено разъемное соединение выхлопного патрубка паровой турбины и конденсатора, вид сбоку, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.
Разъемное соединение выхлопного патрубка паровой турбины и конденсатора включает соединяемые между собой выхлопной патрубок 1 паровой турбины и патрубок 2 конденсатора и стяжки, каждая из которых выполнена в виде расположенного на внешней боковой поверхности выхлопного патрубка 1 паровой турбины и жестко с ним соединенного зацепа 3 с клиновым выступом и взаимодействующего с ним кронштейна 4, выполненного с клиновым пазом. Зацепы 3 нескольких стяжек могут быть объединены в единый блок. Кронштейн 4 соединен резьбовой крепежной деталью 5 с патрубком 2 конденсатора. Клиновой выступ зацепа 3 и клиновой паз кронштейна 4 имеют одинаковый угол скоса клина. Между выхлопным патрубком 1 паровой турбины и патрубком 2 конденсатора размещен соединенный с патрубком 2 конденсатора узел уплотнения, имеющий П-образный паз и размещенный в этом пазу уплотнительный элемент 6, взаимодействующий с выхлопным патрубком 1 паровой турбины при стягивании указанных патрубков. П-образный паз узла уплотнения образован двумя стальными перегородками 7, 8, расположенными параллельно друг другу по периметру патрубка 2 конденсатора и приваренными к нему. В качестве уплотнительный элемент 6, размещенного в П-образный паз узла уплотнения, может быть использован, например, резиновый шнур.
При проведении стендовых испытаний паровой турбины необходимо обеспечить плотное соединение выхлопного патрубка 1 паровой турбины и патрубка 2 конденсатора, исключающее присосы воздуха в вакуумную систему конденсатора в условиях значительных тепловых и вибрационных нагрузок. Для этого до установки паровой турбины на внешнюю боковую поверхность выхлопного патрубка 1 паровой турбины по его периметру крепятся зацепы 3 с клиновым выступом. Крепление зацепов 3 на внешней боковой поверхности выхлопного патрубка 1 паровой турбины производится посредством сварки. Количество устанавливаемых на внешнюю боковую поверхность выхлопного патрубка 1 паровой турбины зацепов 3 определяется размерами и конфигурацией выхлопного патрубка 1 паровой турбины. Затем в П-образный паз узла уплотнения, образованный двумя расположенными параллельно друг другу по периметру патрубка 2 конденсатора стальными перегородками 7, 8, укладывается уплотнительный элемент 6, в качестве которого используется, например, резиновый шнур. После этого на конденсатор устанавливается паровая турбина на раме, имеющей конфигурацию выхлопного патрубка 1, совпадающую с пазом на патрубке 2 конденсатора. При этом между рамой (не показана) паровой турбины и стендовой рамой (не показана) предусмотрены металлические прокладки (не показаны) для обеспечения пригонки по высоте и плотного прилегания выхлопного патрубка 1 паровой турбины к уплотнительному элементу 6, в качестве которого используется резиновый шнур. После установки паровой турбины в отверстия, выполненные на патрубке 2 конденсатора, заводятся резьбовые крепежные детали 5 для соединения кронштейнов 4 с патрубком 2 конденсатора, устанавливаются кронштейны 4, которые сопрягаются с зацепами 3, и производится плавное обжатие крепежа по всему периметру выхлопного патрубка 1 паровой турбины. В качестве резьбовых крепежных деталей 5 используются, например, болты или шпильки с гайками. При этом благодаря наличию клинового выступа зацепа 3 и клинового паза кронштейна 4, выполненных с одинаковым углом скоса клина, обеспечивается плотное соединение и центровка выхлопного патрубка 1 паровой турбины и патрубка 2 конденсатора.
Разъемное соединение выхлопного патрубка паровой турбины и конденсатора исключает применение сварки между выхлопным патрубком 1 паровой турбины и патрубком 2 конденсатора и обеспечивает возможность быстрой разборки после проведения стендовых испытаний.
Как показали испытания, разъемное соединение выхлопного патрубка паровой турбины и конденсатора имеет плотность, не уступающую сварному соединению, и предотвращает присосы воздуха в вакуумную систему конденсатора.
Разъемное соединение выхлопного патрубка паровой турбины и конденсатора позволяет после проведения стендовых испытаний и разборки установить паровую турбину на штатный конденсатор предусмотренным для такой паровой турбины и такого штатного конденсатора способом, в том числе путем сварки.