РОЗДІЛ 2 КОНСТРУКЦІЯ ТУРБІН АЕС

Тема 2.1 конструкція корпусів циліндрів турбіни

2.1.1 Конструкція корпусів цвт, цст та цнт

2.1.2 Конструкція головного роз`єму

2.1.3 Термічне розширення циліндрів

2.1.1 Конструкція корпусів цвт, цст та цнт

Корпуси циліндрів турбіни є основними деталями їх статорів та представляють собою оболонки складної геометричної форми, які складаються зі сполучених соусних елементів циліндричної, сферичної, конічної та тороідальної форми, призначені для розташування в ньому нерухомих (статорних) елементів східців та ущільнень турбіни (діафрагм, обойм діафрагм, обойм кінцевих та середніх ущільнень). Корпус має пристрої для підведення та відведення пари (рисунок 2.1.1). До нього приєднуються трубопроводи для відведення частини пари з проточної частини турбіни. Корпус циліндра спирається на фундамент через корпуси підшипників та їх опорні рами або безпосередньо через фундаментні рами.

Окремі особливості конструкції визначаються значеннями тиску пари, при яких працює циліндр, потужністю, типом та призначенням турбіни, а також технологічними можливостями заводу-виробника.

Корпуси з торцевим підведенням пари застосовується в конструкціях однопоточних циліндрів (ЦСТ турбіни Т-175/210-130). Корпус з підведенням пари до середньої частини використовується в конструкціях проти поточних та двох поточних циліндрів ( ЦВТ турбіни ПТ-135/165-130/15, К-800-240-5; ЦНТ турбіни К-1200-240-3). Проти поточні ЦВТ з підведенням пари до середньої частини виконуються двохстінними ( з внутрішніми корпусами). Двохстінну конструкцію мають в середній частині корпусу двох поточних ЦСТ та ЦНТ. У патрубки внутрішніх корпусів ЦВТ уварюються соплові коробки. Паровідвідні штуцери мають зварні з’єднання із зовнішнім корпусом та рухомі з горловинами соплових коробок, ущільнені поршневими кільцями ( рисунок 2.1.2 ).

Рисунок 2.1.1 – Одностінний корпус циліндра:

1 – опорна лапа;

2 – торцева стінка корпусу;

3 – патрубок підведення пари;

4 – пази в стінці для кріплення діафрагми;

5 – патрубок для відведення пари;

6 – пази для встановлення обойми кінцевих ущільнень.

В ЦНТ та корпусі ЦВТ і ЦСТ з дросельним паророзподілом пара уводиться через загальну камеру по всій окружності соплового апарату.

Корпуси ЦВТ та ЦСТ виготовляють литими або зварено-литими. ЦНТ зварюють з листових та литих заготовок. Вибір марки матеріалу для корпусу визначається температурою робочого середовища. При температурі до 450⁰С застосовують вуглецеві сталі марки 25Л; при температурі до 500⁰С – хромомолібденові сталі марок 15ХМЛ та 20ХМЛ. Для температур пари до 570⁰С використовують хромомолібденові сталі 20ХМФЛ та 15Х1М1ФЛ.

Рисунок 2.1.2 – Конструкція паровпуску двохстінного циліндру:

1 – патрубок зовнішнього корпусу;

2 – гільза паровпуску;

3 – соплова коробка;

4 – стопорні сегменти втулки;

5 – патрубок внутрішнього корпусу;

6 – поршневе кільце;

7 – втулка.

Для турбін АЕС застосовують сталі:

25Л – для циліндрів низького тиску;

0Х1Н3МФА; 20ХМЛ – для зовнішніх корпусів ЦВТ;

15Х1МФЛ – для внутрішніх корпусів ЦВТ.

Вимоги до конструкцій високотемпературних парових турбін: міцність, жорсткість, збереження стабільності форми, щільність з’єднання горизонтального роз’єму.

На корпус діють внутрішні і зовнішні навантаження:

Внутрішні – тиск пари; маса елементів статора; реактивний момент, який виникає при витіканні пари з сопел; абсолютні значення температур та різниці температур ( по осі корпусу, по ширині стінки і фланця).

Зовнішні – від маси трубопроводів та їх температурних розширень; навантаження, які виникають при температурному переміщенні корпусів та зв’язаних з ними вузлів.

Явище напруження вигину виникає в місцях переходів від стінки корпусу до фланців горизонтального роз’єму і патрубків входу, виходу та проміжних відборів пари, а також в плоских торцевих стінках зварних корпусів ЦНТ. Ці явища пов’язані з різкими змінами температури пари в проточній частині при зміні навантаження, відкритті поворотних діафрагм, при включеннях або відключеннях систем охолодження вихлопної частини ЦНТ.