ВЛАГОУЛАВЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВЫХЛОПНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ

Влагоулавливающее устройство выхлопной части турбины.
Полезная модель относится к области турбостроения, в частности к устройствам для сбора влаги с поверхностей выхлопной части турбины. Опыт эксплуатации паровых турбин свидетельствует о наличии на внутренних поверхностях выхлопных частей ЦНД большого количества пленочной и капельной влаги , которая стекая по этим поверхностям ,может попадать на рабочие лопатки последней ступени и ротор ,вызывая эрозионное повреждение этих элементов.
Наиболее приближен к рабочим лопаткам последней ступени и диску ротора конический обвод выхлопной части , в котором размещается концевое уплотнение.
Конический обвод имеет уклон в сторону рабочего колеса последней ступени , что способствует стеканию пленочной влаги на вращающийся ротор, а при некоторых режимах к попаданию этой влаги на рабочие лопатки последней ступени.
Для устранения эрозионного повреждения элементов ротора необходимо снабжать конический обвод выхлопной части устройством для сбора влаги и ее отвода в конденсатор.
Известно использование английской фирмой AEI двухъярусных ступеней в ЦНД ,которые ,по утверждению фирмы , обеспечивают отвод влаги в конденсатор потоком верхнего яруса .(1)
Обследование турбин ЛМЗ типа К-200-130-1 не подтвердило данное положение. Двухъярусная ступень может служить в качестве сепаратора влаги перед последней ступенью, однако ее использование не решает задачу предотвращения попадания на ротор влаги, стекающей с конического обвода выхлопной части ЦНД.
Известно размещение влагоулавливающего устройства за последней ступенью в начальном участке конического обвода выхлопной части, выбранное в качестве прототипа. 2 Влагоулавливающее устройство образовано кольцевой камерой, которая ограниченна на периферии
2003120153
11
Z00j3120 53
цилиндрической втулкой , соединенной с коническим обводом , при этом поверхность цилиндрической втулки , обтекаемая паром, имеет в верхней половине два ряда узких щелей для сбора влаги стекающей с конического обвода проточной части.
Негативной стороной этого устройства является то, что его влагосборная камера сообщается с концевым уплотнением, пар из которого может выходить через влагозаборные щели в вакуумное пространство и препятствовать эффективному сбору влаги. Кроме того, практическое выполнение узких щелей в крупногабаритной конструкции ;: весьма проблематично.
Техническим результатом , положенным в основу создания полезной модели ,является повышение эффективности удаления влаги ,стекающей по коническому обводу проточной части и ,тем самым ,более надежная защита рабочих лопаток и диска РНД от возможной эрозии .В результате повышается надежность работы турбины.
Этот технический результат обеспечивается во влагоулавливающем устройстве, содержащим цилиндрическую втулку, соединенную с коническим обводом выхлопной части , в котором, согласно изобретению , цилиндрическую втулку охватывает коническая обечайка , которая соединена с цилиндрической втулкой и под острым углом с коническим козырьком , обечайка, козырек и цилиндрическая втулка образуют кольцевую влагоулавливающую камеру ,сообщенную с полостью выхлопной части кольцевым зазором между козырьком и конической втулкой , обечайка внизу в зоне сопряжения ее с козырьком соединена с трубкой для слива влаги в конденсатор .
Организация влагоулавливающей камеры заявленным образом и сообщение ее с полостью проточной части через указанный зазор обеспечивает эффективный слив влаги с конической поверхности обвода
Предлагаемое влагоулавливающее устройство иллюстрируется на представленных ниже фигурах - 1,2,3.
На фиг. 1 изображена выхлопная часть ЦНД, на фиг.2влагоулавливающее устройство в его верхнем сечении , на фиг. 3влагоулавливающее устройство в его нижнем сечении .
Влагоулавливающее устройство содержиткольцевую
влагоулавливающую камеру 1, которая образованна цилиндрической втулкой 2, соединенном под острым углом с коническими обечайкой 3 и козырьком.4 . Камера 1 сообщена с полостью 5 выхлопной части 6 через кольцевой зазор 7 между козырьком 4 и коническим обводом 8 выхлопной части 6. Цилиндрическая втулка 2 охватывает ротор 9 турбины и соединена с коническим обводом 8 выхлопной части б.Внизу кольцевой влагоулавлИвающей камеры 1 к обечайке 3 вблизи соединения ее с козырьком 4 приварена трубка 10 , которая сообщает камеру 1 на нижнем ее уровне. с выходным сечением 11 выхлопной части 6 ,обеспечивая слив влаги из камеры 1 в конденсатор ( на чертеже не показан.) .
. При необходимости по условиям конструкции выхлопной части камера 1 в ее нижней части может иметь две трубки для слива влаги в конденсатор,
Предлагаемое влагоулавливающее устройство работает следующим образом:
Влажный пар из рабочего колеса 12 поступает в выхлопную часть 6 ЦНД, на ее стенках осаждается пленочная влага, которая стекает по коническому обводу 8 в сторону рабочего колеса 12. Часть влаги через зазор 7 попадает в камеру 1 и стекает с цилиндрической втулки 2 на нижний уровень конической обечайки 3. В этом месте к обечайке 3 приварена трубка 10, по которой влага сливается в выходное сечение 11 выхлопной части 6. Предлагаемая конструкция позволяет эффективно отводить влагу , стекающую со стенок выхлопной части 6 по ее коническому обводу 8 и тем самым уменьшить попадание капельной
влаги на элементы ротора. В результате повышается надежность работы турбины.
Источники литературы:
1.Фадеев И.П., Эрозия влажнопаровых турбин , Л. Машиностроение , 1974 г.,с. 143.
2.Там же ,. с. 142-143 , рис. Y . 5.