2.1.2 Конструкція головного роз`єму

Відповідальним елементом корпусу є фланцеве з’єднання горизонтального роз’єму ( рисунок 2.1.3 ).

Рисунок 2.1.3 – Фланцеве з’єднання горизонтального роз’єму:

1 – отвір під динамометр;

2 - отвір для віджимного болта;

3 – отвір під направляючу колонку;

4 – ковпачкові гайки;

5 – отвір для подачі пари в обнизок;

6 – отвір під шпильку;

7 – зовнішній поясок;

8 – внутрішній поясок;

9 – отвір для відведення пари з об низку;

10- контрольна шпилька.

Площина горизонтального роз’єму проходить через вісь турбіни. Фланці горизонтального роз’єму мають найбільшу ширину і висоту в зоні максимального тиску та у вихлопній частині зменшуються. Для створення контактних напружень, які забезпечують щільність роз’єму, фланці затягуються шпильками. Для точного фіксування кришки корпусу ( верхньої половини ) відносно нижньої половини по парі шпильок з кожного боку корпусу виконуються контрольними.

Затягування шпильок відбувається з їх попереднім нагріванням. Шпильки виготовляються з центральним отвором, який служить для встановлення нагрівального пристосування, а також для вимірювань подовжень шпильки з метою контролю зусилля затягування.

Для створення щільності роз’ємну крок шпильок вибирається мінімальним, через це використовуються ковпачкові гайки 4.

Центральна частина кожного боку фланця в зоні шпильок кріплення відносно решти площі – занурена (обнизок ). Він розділяє кожний бік фланця на внутрішній та зовнішній пояски 7 та 8. Обнизок використовують для прогрівання фланця і шпильок під час пуску турбіни. З цією метою здійснюється подача пари через отвір 5, відсмоктування пари здійснюється через отвір 9.

В лапах корпусу виконуються спеціальні різьбові отвори 1 під динамометри. Які необхідні для визначення реакції опор під час вивірення корпусу на фундаменті під час монтажу. Отвори 3 необхідні для встановлення направляючих колонок, вздовж яких опускається кришка корпусу циліндра під час відкривання або закривання. Отвори 2 необхідні для закручування віджимних болтів з метою первинного відриву кришки при відкриванні циліндра. Для зменшення втрат теплоти нагрітими до високих температур ЦВТ та ЦСТ, захисту підшипників та органів регулювання від дії високих температур з боку циліндрів, зменшення до мінімуму місцевих перепадів температур в металі корпусу та кріпленні, корпуси покриваються тепловою ізоляцією.

2.1.3 Термічне розширення циліндрів

Для нормальної роботи парової турбіни, особливо в перехідних та змінних режимах, визначне значення має правильна організація температурних переміщень.

В одностінній конструкції соплові коробки, які зварені з патрубком, який підводить пару до корпусу, має вільне розширення (від місця приварювання), яке направлено в площині своєї осі. Таке розширення організовано двома окружними шпонками, які встановлені по краях соплової коробки. Для фіксації осі патрубка соплової коробки відносно корпусу на кожній сопловій коробці суворо по осі встановлюється шпонка.

В двохстінній конструкції корпусу організація температурних розширень соплових коробок у внутрішньому корпусі виконана аналогічно одностінній. При температурних розширеннях корпусів двохстінних конструкцій необхідно зберігати соосність внутрішнього та зовнішнього корпусів і гільз паровпуску з осями соплових коробок внутрішнього корпусу. Соосність корпусів у вертикальній площині досягається за допомогою прокольних шпонок.

Для правильної організації температурних розширень окрім соосності корпусів необхідна фіксація внутрішнього корпусу у зовнішньому. Під час роботи турбіни корпус знаходиться під дією тиску і різниці температур як в осьовому так і в радіальному направленні. Ці дії можуть призвести до деформації корпусу та погіршенню щільності фланцевих з’єднань. Для оцінки напружень в корпусах турбін застосовуються розрахункові методи, випробування та методи моделювання. Під час затягування шпильок необхідно визначати початкову умову затягування з урахуванням релаксації напружень у шпильках.

Релаксацією напружень називається зниження напружень, яке зумовлене повзучістю матеріалу при обмежених можливостях його деформації. Повзучість має декілька гіпотез: старіння, течія та міцність.

Перевірка фланців на міцність відбувається шляхом визначення в них напружень на згинання. Максимальне напруження на згинання виникає в перерізі, який послаблений отворами під шпильками.

При роботі турбіни за рахунок наявності різниці тисків зсередини та зовні корпусу, виникнення меридіональних та окружних напружень в стінці, спостерігається повзучість матеріалу. При нерівномірній температурі по товщині стінки виникає короблення металу , тобто його остаточна деформація, яка виявляється при відкриванні циліндру після тривалої роботи турбіни. Причиною короблення корпусу є нерівномірне по товщині стінки температурне поле: внутрішні волокна мають більш високу температуру, ніж зовнішні.