1. Осевое усилие, возникающее на рабочих лопатках

_{Осевое усилие возникает вследствие обтекания рабочей лопатки паром.}

_{(см. раздел «Взаимодействие потока с рабочей лопаткой»).}

_{Второе слагаемое – осевое усилие, действующее на торцевую площадь рабочих лопаток.}

Осевые усилия в паровых турбинах

Причины возникновения осевого усилия

2. О севое усилие, действующее на полотно диска.

- площадь диска.

Давление перед диском в общем случае неравно Р₁

Осевые усилия в паровых турбинах

Причины возникновения осевого усилия

3. Осевые усилия на ступенчатом диафрагменном уплотнении.

_{Осевое усилие связано с уменьшением давления пара, протекающего через уплотнение.}

О севые усилия в паровых турбинах

Причины возникновения осевого усилия

4. Осевое усилие, действующее на уступы ротора

Осевые усилия в паровых турбинах

Причины возникновения осевого усилия

5. Осевое усилия в области концевых уплотнений.

_{Определяется по аналогии с осевым усилием в диафрагменным уплотнении.}

Осевые усилия в паровых турбинах

Причины возникновения осевого усилия

6. Осевое усилие, вызываемое силой тяжести ротора.

Ротор турбины состоит из роторов цилиндров, соединенных между собой жесткими муфтами.

Ротор каждого цилиндра под действием силы тяжести прогибается.

С целью обеспечения вибрационной надежности, подшипники каждого ротора устанавливаются на разной высоте по горизонту таким образом, чтобы ось ротора турбины представляла собой плавную кривую линию.

По этой причине сила тяжести ротора является источником осевого усилия.

Е сли разделить ротор на небольшие участки, то осевое усилие от участка номер J равно

Интеграл этого выражения по всей длине ротора турбины и дает суммарное усилие, вызываемое силой тяжести ротора.

Осевые усилия в паровых турбинах Суммарное осевое усилие

Способы уменьшения (компенсации) осевого усилия.

При определении осевого усилия принята следующая система знаков:

• «+» - осевое усилие действует в сторону генератора (рабочей машины).

• «-» - осевое усилие действует в обратном направлении.

Осевое усилие достигает большого значения и воспринимается упорным подшипником.

Размеры упорного подшипника могут быть чрезвычайно велики, в лучшем случае соизмеримы с размерами ступени.

Поэтому в паровых турбинах применяют различные способы уменьшения и компенсации осевых усилий.

Способы уменьшения (компенсации) осевого усилия

1. Разгрузочные отверстия в дисках активных турбин.

В дисках активных турбин выполняются разгрузочные отверстия, которые позволяют снизить перепад давлений, действующий на диск.

Таких отверстий всегда нечетное количество – (5÷7), с тем, чтобы не ослаблять диск по оси отверстий.

Разгрузочные отверстия применяются в ступенях с реактивностью не более 10%.

В противном случае может произойти срыв реактивности ступени.

Для предотвращения срыва реактивности применяют корневое уплотнение (см. рисунок ступени).

При корневые уплотнения не спасут от срыва реактивности.

Способы уменьшения (компенсации) осевого усилия

2. Р азгрузочный поршень (думмис).

На роторе в области концевых уплотнений выполняется участок ротора с увеличенным диаметром.

Осевое усилие на «поршень» направлено в сторону, противоположную действию осевого усилия турбины сторону.

Подобные схемы компенсации использовались в турбинах небольшой мощности.

В современных турбинах применяются другие способы компенсации осевых усилий.

Способы уменьшения (компенсации) осевого усилия