3. Способы крепления трубок
Крепление трубок посредством уплотнения концов трубок в трубных досках осуществляется одним из следующих способов:
1) свободная установка трубок в трубных досках и уплотнение обоих концов трубок с .помощью специальных набивок;
2) развальцовка трубки в одной трубной доске и постановка уплотнений в другой;
3) развальцовка трубки в обеих трубных досках.
На рис. 5,а показано уплотнение трубок по первому способу. Входной конец трубки уплотняется фибровым кольцом 1, прижимаемым конической втулкой 2 и нарезной втулкой 3. Втулка 3 имеет заплечик, которым она упирается в конец трубки, поэтому расширение трубки происходит в направлении выходного конца. Для ввинчивания трубки имеется прорезь 4, Выходной конец трубки уплотняется металлическими (оловянными) кольцами 5 и фибровыми кольцами 6, заведенными в гнезда с нарезкой в трубной доске.
Установка колец производится при помощи трубчатой оправки. Заведенные в гнезда кольца раздаются оправкой и плотно прижимаются к трубке.
На рис. 4,б показано уплотнение трубок по второму способу. Как видно из рисунка, один из концов, а именно, входной конец, трубки, развальцован. Выходной конец трубки имеет металлическую набивку, подобную той, которая была описана выше.
На каждом конденсаторе устанавливается необходимая арматура.
К ней относятся: 1) вакуумметр; 2) предохранительный клапан; 3) спускной кран для удаления из конденсатора воды во время стоянки; 4) кран добавочного питания, служащий для пополнения потери питательной воды; 5) воздушный кран для выпуска/ воздуха из водяного пространства и проверки циркуляции забортной воды; 6) кран для впуска содового раствора; 7) водомерное стекло; 8) термометры для определения температуры поступающей и выходящей охлаждающей воды и конденсата.
Рис. 4. Уплотнение трубок конденсатора
ОСНОВНЫЕ ДЕТАЛИ СУДОВОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
К основным деталям паровой турбины, прежде всего, следует отнести направляющие аппараты и рабочие лопатки.
Направляющие аппараты активных турбин называются соплами или насадками.
В реактивных турбинах сопел нет, а их роль выполняют направляющие лопатки, в которых происходит частичное расширение пара. Совокупность направляющих аппаратов и рабочих лопаток образует проточную часть турбины.
В активных турбинах рабочие лопатки крепятся к одному или нескольким специальным дискам, которые или составляют с валом одно целое, или же насаживаются на вал.
В реактивных турбинах рабочие лопатки обычно устанавливаются и укрепляются на окружности гладкого или слегка ступенчатого барабана.
Совокупность вращающихся частей турбины образует ротор. Наличие барабанного ротора является характерным 'конструктивным признаком реактивной турбины. Наличие дискового ротора присуще активной турбине. Сочетание барабана и дисков является характерным конструктивным признаком смешанной активно-реактивной турбины.
Корпус и совокупность всех неподвижных частей турбины, крепящих в корпусе, образуют статор.
Корпус турбины служит для помещения внутри него ротора, отделения проточной части турбины от наружной атмосферы, обеспечения прохождения пара в турбине по заданному пути и для крепления к нему неподвижных деталей турбины.
В корпусах активных турбин закреплены сопла первых ступеней - сопловые сегменты и установлены диафрагмы, отделяющие ступени давления друг от друга. В диафрагмах устроены сопла промежуточных ступеней.
В местах выхода вала из корпуса турбины для уменьшения утечек пара или для препятствия засоса воздуха внутрь турбины, устанавливают наружные уплотнения. Для уменьшения протечек пара уплотнения также устанавливают в диафрагмах и в перегородке, отделяющей полость турбины переднего хода от полости заднего хода.
Каждая турбина снабжается двумя опорными подшипниками и одним упорным подшипником.
Рис. 1. Продольный разрез судовой паровой турбины.
Опорные подшипники воспринимают вес ротора и другие радиальные силы, приложенные со стороны ротора. Упорные подшипники служат для восприятия неуравновешенных осевых сил.
Соединение вала ротора с зубчатой передачей, генератором или с исполнительным механизмом осуществляется посредством муфты.
Основные детали ротора и статора могут быть рассмотрены на примере турбины, схема которой представлена на рис. 1.
Ротор турбины в данном случае состоит из барабана 1, двухвенечного диска 2, одновенечного диска 3, думмиса 4, рабочих лопаток 5 и двух концов вала ротора 6 и 7, откованных заодно с соответствующими частями барабана. На кормовом конце вала ротора укреплена звездочка 8 соединительной муфты, а носовой конец вала имеет на себе гребень упорного подшипника 9, и регулятор предельного числа оборотов 10.
Статор турбины состоит из корпуса 11, диафрагмы 12, корпусов (стульев) подшипников 13, вкладышей опорных подшипников 14, упорного подшипника 15, уплотнения думмиса 16, наружных уплотнительных коробок 17, внутреннего уплотнения 18, соплового сегмента 19, промежуточных сопел 20 и направляющих лопаток 21. Верхняя половина корпуса отлита заодно с выхлопными патрубками 22 и с патрубками для подвода пара 23.
Корпус турбины образует замкнутые полости, в которых совершаются рабочие процессы. Закрытая замкнутая полость, из которой пар поступает к соплам, называется сопловой камерой. Замкнутые полости, в которых вращаются активные диски, называются камерами дисков.
Корпус турбины имеет цилиндрическую или слегка коническую форму, согласованную с формой ротора и направляющего аппарата.
Корпусы главных судовых турбин для удобства выема и установки ротора всегда имеют горизонтальный разъем, разделяющий корпус на две половины: нижнюю и верхнюю, называемую обычно крышкой.
Кроме того, каждая половина крупных корпусов изготовляется из двух или нескольких частей, скрепляемых неразъемными фланцевыми соединениями. Это делается с целью облегчения отливки и обработки корпуса, а также для возможности изготовления отдельных частей его из различного материала.
Корпусы вспомогательных турбин обычно имеют один разъем — горизонтальный или вертикальный.
Крышка и Нижняя половина корпуса снабжена толстыми горизонтальными фланцами. Эти фланцы соединяются прочными болтами и шпильками, расположенными весьма близко к стенкам корпуса, чтобы избежать или уменьшить изгибающие усилия во фланцах. Болты по всему корпусу делаются одинакового размера, но частота их установки (шаг) меняется в зависимости от давления пара в данном месте корпуса; в области высокого давления болты ставятся как можно чаще. При таком расположении болтов не оказывается достаточного места для применения нормальных гаек и поэтому последние обычно изготавливаются в виде шестигранных колпаков, головки которых сильно уменьшены, что дает возможность производить затяжку стоящих вплотную друг к другу гаек. Горизонтальные фланцы тщательно пришабриваются и точно пригоняются друг к другу. Между фланцами прокладки не ставятся, чтобы не изменить величину радиальных зазоров при вскрытии турбины. Для достижения лучшей паронепроницаемости они смазываются тонким слоем мастики. В настоящее время некоторые турбостроительные заводы стремятся обходиться без дорогостоящей операции шабровки фланцев. При этом фланцы тщательно строгают и перед сборкой покрывают указанной выше мастикой.
Для обеспечения правильности положения крышки относительно корпуса фланцы разъемного соединения имеют 2—8 установочных шпилек. Последние вытачиваются по развернутым во фланцах отверстиям и строго фиксируют положение крышки.
Каждое отверстие и пригнанная к нему шпилька маркируются.
Для возможности отрыва крышки от корпуса в крышке корпуса устанавливаются от четырех до восьми отжимных болтов.
Нижняя половина корпуса имеет по концам стулья, где устанавливаются опорные и упорные подшипники. Стулья отливаются или вместе с корпусом или отдельно. Отдельно отлитые стулья крепятся к корпусу на фланцах. Для крепления турбины к судовому фундаменту в нижней половине корпуса предусмотрены также прочные лапы. Чаще всего лапы отливаются вместе со стульями. Таким образом, стулья обычно используются для установки и закрепления турбины на фундаменте.
Для обеспечения теплового расширения корпуса турбины обычно один стул закрепляется лапами подвижно, а другой крепится неподвижно; со стороны зубчатой передачи стул всегда крепится неподвижно. Подвижная опора противоположного стула имеет пришабренную скользящую плоскость, которую периодически смазывают графитовой смазкой. Подвижной стул обычно снабжается указателем для контроля за расширением корпуса турбины при прогревании.
Корпусы турбин имеют паровпускные и паровыпускные патрубки, окна для установки сопловых коробок, отверстия с приливами или патрубки с фланцами для присоединения арматуры (предохранительных клапанов, труб продувания, манометров и термометров), горловины и люки для осмотра внутренних частей турбины, а крупные корпусы иногда имеют и лазы для осмотра лопаток последней ступени и пространства отработавшего пара.
В качестве материала для изготовления корпусов при температуре входящего в корпус пара ниже 240° С применяется чугун, при температуре пара не выше 420° С — углеродистая сталь и при температуре пара выше 420° С — специальные стали, содержащие молибден, хром, никель и ванадий.
В настоящее время корпусы ТНД обычно делаются сварными,, выполненными из листов, профильных полос, мелких отливок или поковок, соединение которых ведется сваркой.
Применение сварных корпусов дает возможность значительней снизить литейный брак, уменьшить объем механической обработки, а также получить значительный выигрыш в весе, что очень существенно для судовых ТЗА.
Материалом для отдельно отлитых стульев обычно служит чугун.
Болты горизонтального и вертикального разъемов в условиях, нормальных нагрузок и температур (обычно у ТНД и ТСД) вытачиваются из углеродистой стали. Там, где требуется повышенная прочность, ставят болты из никелевой стали. Для турбин высокого давления, работающих при весьма больших нагрузках и температурах до 500° С и выше, применяются болты из хромомолибденовой» и хромоникелевомолибденовой сталей.
Сопловые устройства