23. Конструкции корпусов цвд, цсд и цнд

ЦВД и ЦСД.

Их конструкция зависит от начальных параметров пара и предполагаемых режимов эксплуатации.

На умеренные начальные параметры (примерно до 10 МПа) корпуса ЦВД выполняют одностенными. В такой конструкции на стенку корпуса действует разность давлений пара в турбине и атмосферы. В большинстве случаев одностенные корпуса используются в ЦСД турбин ТЭС и ТЭЦ, а также ЦВД турбин АЭС.

На повышение параметры пара ЦВД выполняют двухстенными. В этом случае на каждый из корпусов действует только часть разности давлений, что позволяет выполнить корпус с тонкими стенками и фланцами. Кроме того, эта конструкция позволяет локализовать во внутреннем корпусе зону высоких температур и, следовательно, внешний корпус выполнить из менее дорогих и технологических сталей.

Это необходимо и для повышения маневренности турбины (быстрый пуск).

ЦНД.

Большие габаритные размеры делают литую конструкцию ЦНД нерациональной, так как масса его была бы слишком большой. Поэтому корпус ЦНД конденсационной турбины выполняют сварным из тонкой листовой стали. Для придания ему жесткости, устанавливается большое количество ребер и подкосов.

Корпус ЦНД также выполняют двух типов: одностенными и двухстенными.

Одностенный корпус называют еще корпус с внешней обоймой. Он состоит из сварной (реже литой) средней части-обоймы, в расточках которой укрепляются диафрагмы. К обойме с обеих сторон технологическими разъемами присоединяются два выходных патрубка, в которые вварены нижние половины корпусов подшипников.

Недостаток данной конструкции в том, что в ней обойма и выходные патрубки представляют собой единое целое, поэтому деформация каждой из частей сказывается на деформации остальных. (Температура обоймы 200-240 ⁰С, а патрубков 20-30 ⁰С).

Поэтому во всех современных ЦНД используют двухстенный корпус (или корпус с внутренней обоймой). Внутренняя обойма свободно устанавливается во внешнем корпусе, и их деформации не передаются друг другу.

Фиксация внутреннего корпуса относительно внешнего осуществляется с помощью шпонок (две вертикальные, четыре продольные), которые не препятствуют температурным расширениям.

Крепление диафрагм. (Обоймы).

Д иафрагмы устанавливают либо непосредственно в корпус турбины, либо в обоймы, объединяющие обычно несколько диафрагм. А обоймы уже устанавливают в кольцевые расточки корпуса.

Такая конструкция имеет ряд преимуществ:

1. Большое кольцевое пространство между гребнями соседних обойм создает удобные камеры для организации отборов пара на регенерацию. 2. Упрощается сборка и монтаж турбин.

3. Повышается маневренность турбин, так как обоймы оказывают экранирующее действие по отношению к корпусу при быстрых изменениях температуры в проточной части.

Недостатки:

1. Корпус приобретает большой диаметр, а так как сила пропорциональна площади (диаметру), то необходимо увеличивать размеры фланцев и крепежа. 2. Цилиндр с обоймами имеет большую массу и габариты, более трудоемок в изготовлении.

24. Требования к материалам деталей статора.

Выбор материала зависит от условий работы. Внутренний корпус двухстенных ЦВД турбин ТЭС и АЭС изготавливают обычно из легированных жаропрочных сталей (15•1М1ФЛ÷0,15% С;1% хром; 1% молибден; ванадий и бериллий).

Основным требованием к корпусам ЦВД ТЭС является жаропрочность, а к корпусам турбин насыщенного пара АЭС – высокая эрозионная стойкость. Поэтому части корпуса, в которых возможна щелевая эрозия, снабжаются специальными наплавками или накладками из хромистой стали.

Для внешних корпусов ЦВД используются менее дорогие стали. Например:20•МФЛ; 20•МЛ.

Холодные части литых корпусов (вых. ЦСД ТЭС) могут быть изготовлены из углеродистой стали. Например:25Л.

Корпуса ЦНД турбин всех типов изготавливают из листов углеродистой стали.

Обоймы изготовляются из того же металла, что и корпус.

Шпильки и болты, являются самыми напряженными элементами корпусов ЦВД и ЦСД, должны обладать высоким пределом текучести, релаксационной стойкостью. Их изготавливают: для

t ≥500 ⁰C – сталь 25•2МФ (ЭИ – 10); для t ≤ 400 ⁰C - 35•М; для t ≤ 300 ⁰С – углеродистая сталь 35.

Диафрагмы ЦВД и ЦСД турбин ТЭС – из легированных сталей 15•1М1Ф; 12•МФ; 20•М. Диафрагмы, работающие до температуры 350 ⁰С могут быть изготовлены из углеродистой стали ( сварные диафрагмы ЦНД ); а при t< 250 ⁰C используются серые чугуны С421–40 и С418-36, при t≥250 ⁰С - высокопрочный чугун В445-5.

Сопловые лопатки и бандажные ленты сварных диафрагм изготавливают из нержавеющих хромистых сталей.