Тема 2.5 фундаменти турбін
2.5.1 Конструкція фундаментів
2.5.2 Характеристики фундаментів
2.5.1 Конструкція фундаментів
Паротурбінний агрегат розміщується на спеціальній споруді – фундаменті. Фундамент (рисунок 2.5.1) складається з верхньої 1 та нижньої 3 плит, зв’язаних вертикальними колонами 2. Верхня плита складається з продольних та поперечних балок 4, які служать для встановлення на ній турбоагрегату.
Фундаменти під паротурбінні агрегати споруджуються пристосуваннями для встановлення фундаментних рам (6,7 – переднього та середнього підшипників, 8,10,11 – опор конденсатора, ЦНТ та генератора відповідно, 12 – апарату щіткоутримувачів). Фундаментні рами мають пази для продольних 5 та поперечних 9 шпонок створює фікс-пункт турбіни, який відповідає за теплові розширення елементів статора турбіни.
Нижня плита фундаменту 3 – потужна бетонна конструкція, яка перешкоджає неоднаковому осадженню окремих колон і відповідно, нерівномірному зміщенню опор турбогенератора.
Зростання потужності та розвинення технологічного компонування потребують визволення простору під турбіною й генератором, починаючи з турбогенераторів потужністю 12 МВт і вище, фундаменти стали виконувати рамні.
Перші рамні фундаменти були масивними з елементами, переріз яких вибирали за конструктивними міркуваннями. Потім по мірі зростання потужностей рамні фундаменти ставали все більш гнучкими за рахунок зменшення перерізу елементів.
На даному етапі використовують два види фундаментів для турбоагрегатів:
1 - Просторий рамний каркас, який спирається на природну основу через масивну залізобетонну плиту, яку можна роздивитись,як жорстке закладення для стійок. Верхні поперечні і продольні балки, як правило, виконують жорсткими, щоб забезпечити для турбоагрегатів мало стискаючі основи.
Стійки можуть бути жорсткими або гнучкими, при чому перша схема виконується тільки в бетоні, а друга – як у бетоні так і в металі.
Фундамент як правило, складається з ряда одно -, двох - або трьох пролітних рам, які виготовлені по щільній або не щільній схемі. Такі фундаменти, споруджені для турбоагрегатів потужністю від 100 до 800 МВт.
2 - Фундаменти, відрізняються від попереднього виду тим, що мають нижній балковий ройверк, який може щільно заставляти тільки гнучкі стійки. В таких фундаментах при несприятливих ґрунтових умовах може виникнути нерівномірне статичне і динамічне осаджування й деформація елементів ройверка і всього фундаменту в цілому.
Переріз ригелів може бути як прямокутний, так і тавровий або двотавровий. Окремі ригелі іноді виконують із скосами для пропускання елементів технологічного обладнання.
Ділянка підлоги в межах фундаменту під турбоагрегат відокремлюється від інших ділянок відмітки обслуговування деформаційними швами, які призначені для запобігання розповсюдженню вібрацій. Найбільш напруженими точками фундаменту є середина прольотів навантажених ригелів, вузли з'єднання ригелів та колон, а також колон та нижніх плит.
Також використовуються металеві фундаменти.
Переваги металевих фундаментів:
мінімальні розміри перерізів та максимальне вивільнення корисного об’єму для розташування устаткування;
виготовлення фундаменту крупними блоками, що скорочує строки та працемісткість будівництва;
конструювання низько набудованих фундаментів – власні частоти основного тону та ще декількох низьких тонів конструкцій є найменшими, ніж робоча частота обертання турбоагрегату. Це забезпечує плавну роботу системи турбоагрегат-основа;
налаштування (зміна) власних частот та рихтування готової конструкції без великих капіталовитрат;
кріплення обладнання та трубопроводів в будь-якому місці без закладних деталей;
радикальне уточнення динамічного розрахунку конструкцій.
Рисунок 2.5.1 – Фундамент турбоагрегату
Основні типи металевих фундаментів:
тип А – мостова конструкція з будівлі з прольотами у вигляді металевої просторової рами. Передача тиску на основу передбачена через два незв’язаних між собою бетонних блока. При осаджуванні таких блоків забезпечується рівномірний крен всієї конструкції.
Фундамент представляє собою систему одно прольотних плоских перечних рам, об’єднаних в просторовий блок прокольними нерозрізаними блоками, розташованими в площині стойок. Опорами стойок рам служать дві потужні одно прольотні двох консольні балки, які передають навантаження на залізобетонні опори через спеціальні балансирні опорні частини (рухомі і нерухомі) типу мостових.
тип Б – різні постаменти з віброізоляторами, які виключають або різко знижують передачу динамічних навантажень від працюючого обладнання на фундаменти.
тип В – багато стійкова конструкція, яка спирається на нижню масивну залізобетонну плиту. В якості верхньої будови використані нерухомі елементи агрегатів.
Фундаменти під паротурбінні агрегати споруджуються пристосуваннями для встановлення опор фундаментних рам безпосередньо на бетон або на закладні плити. В тому і іншому випадках фундаментні рами встановлюють на підкладки, які розташовані між закладними плитами (фундаментом) та фундаментними рамами. На фундаментні рами встановлюють корпуси циліндрів та підшипників. Фундаментні рами вивіряються по висотних відмітках. Зазвичай встановлення корпусів ЦНТ та підшипників на фундамент проводять у складі з фундаментними рамами та підвішеними до них фундаментними болтами. Під рами підводять клинові домкрати, що встановлюються біля місць постійних підкладок. Встановлення постійних підкладок виконують після остаточного центрування турбіни та під'єднання конденсатора. Фундаментні болти при встановленні підкладок повинні бути надійно притиснуті. Підливання фундаментних рам проводять після закриття турбіни.