Контрольні питання до теми 2.1

1. Яке призначення має корпус циліндра парової турбіни.

2. Назвати основні елементи корпусу.

3. На які типи можна поділити корпуси парових турбін за їх конструктивними особливостями.

4. Яким вимогам повинні відповідати корпуси циліндрів високого тиску.

5. Для чого використовуються контрольні шпильки горизонтального роз’єму.

6. Яке призначення має обнизка горизонтального роз’єму корпусу.

7. Чому гайки шпильок горизонтального роз’єму мають ковпачкову форму.

8. Для чого гайки і шпильки мають центральні наскрізні отвори.

9. Яким чином організовані температурні розширення соплових коробок регулюючих східців циліндрів.

10. Який процес називається коробленням корпусу циліндра.

11. Причини виникнення короблення корпусу циліндра.

Тема 2.2 діафрагми парових турбін

2.2.1 Конструкція діафрагм

2.2.2 Ущільнення турбін

2.2.1 Конструкція діафрагм

Діафрагма призначена для закріплення соплової лопатки.

Діафрагма складається з двох на півкілець. Горизонтальний розлом діафрагми необхідний для встановлення ротора турбіни. Через центральний отвір діафрагми проходить вал турбіни. Тому на внутрішній циліндричній поверхні тіла діафрагми виконується спеціальна фігура розточка для встановлення сегментів ущільнення (рисунок 2.2.1).

Діафрагми навантажені постійно діючим перепадам тисків, під впливом якого вони починаються.

Для запобігання радіальних зачіплювань, які приводять до розробки ущільнень та остаточного прогину валу, діафрагма встановлюється в обоймі або корпусі турбіни таким чином, щоб вісь діафрагми співпадала з віссю ротора.

На рисунку 2.2.2 а показаний найбільш частіше використовуваний спосіб встановлення діафрагм. До нижньої частини 6 діафрагми поблизу розлому кріпляться дві лапки 5, за допомогою яких вона підвішується до нижньої половини обойми 7. При цьому площина розлому діафрагми встановлюється на відстані а від розлому корпусу. Для суміщення вертикальних площин діафрагми та ротора 4 встановлюють прокольну шпонку 1 або штифт. Верхня половина діафрагми 3 приєднується до нижньої за допомогою болтів 2, при чому взаємне центрування половинок здійснюється центруючи ми штифтами або болтами.

В розломі діафрагми встановлюють дві радіальні шпонки, які запобігають витіканню пари через розлом. Така конструкція має переваги для турбін насиченої пари, в яких можливе витікання пари через діафрагмений стик викликає інтенсивну ерозію розлому.

Рисунок 2.2.1 – Принципове улаштування діафрагми:

1,6 – тіло діафрагми;

2,5 – обвід;

3 – соплові лопатки;

4 – лапки підвіски діафрагми в корпусі;

7 – вертикальна шпонка;

8 – шпонка горизонтального розлому;

9 – положення діафрагми в розточці корпусу.

На рисунку 2.2.2 б наведений інший спосіб встановлення верхньої половини діафрагми 3. При монтажу верхні половини діафрагми укладають у верхню половину обойми та утримуються в ній спеціальними лапками 8. Останні виконуються таким чином, щоб при опусканні верхньої частини обойми верхня половина діафрагми вільно лягала на розлом нижньої половини 6. Центрування верхньої половини по відношенню до нижньої здійснюється за допомогою двох повздовжніх шпонок 1. Таким чином, в цій конструкції половини діафрагм не зболчуються.

В турбінах на низьких параметрах пари ( Р₀ = 3,43 МПа; t₀ = 400÷435⁰С) встановлення діафрагм проводиться на радіальних штифтах 9 (рисунок 2.2.2 в,г).

Рисунок 2.2.2 – Способи встановлення діафрагми в турбіні

( стрілками показані направлення теплових розширень).

Для забезпечення вільного радіального розширення обід діафрагм входить в розточку обойми з зазором.

Використовують два типи діафрагм:

- в турбінах з високим тиском та температурою - зварені

- в турбінах з низьким тиском та температурою - литі з чавуну.

При температурах більших 250⁰С – чавун розпухає.

Зварена діафрагма (рисунок 2.2.3) виготовляють наступним чином. У бандажні стрічки 2 та 4 з пробитими по профілю соплових лопаток отворами уварюють лопатки 3 та отримують на півкільце з сопел. Заготовки для обводу 5 та тіла 1 діафрагми виливають зі сталі окремо, потім на півкільця з сопел зварюють з обводом та тілом діафрагми. Після обробки та підгонки розлому діафрагма проходить кінцеву механічну обробку.

Для точного спів падання половин при складанні використовують вертикальну шпонку 9, яка розташована на торці тіла діафрагми, та шпонки 8, які встановлені в розломі. Останні також запобігають витіканню пари через горизонтальний розлом. Встановлення звареної діафрагми в корпусі відбувається так само, як і в литій, за допомогою лапок 6, 7.

6 отворів Ø5 з боку паровпуску

Б – Б

збільшено

Б – Б

верхня половина

нижня половина

Вид на розлом нижньої половини

Рисунок 2.2.3 – Зварена діафрагма

Діафрагми парових турбін отримують дію різниці тисків, яка викликає їх вигинання. Оцінка надійності діафрагми виконується розрахунком її прогинання та максимальних напружень від різниці тиску. Зусилля від різниці тисків, яке діє на діафрагму, сприймається боковою стінкою паза корпусу, на яку воно передається обводом.