Цилиндр высокого давления

Цилиндр высокого давления выполнен сварнолитым из углеродистой стали 25Л, однопоточным, одностенным. В цилиндре высокого давления расположено VI ступеней (5 ступеней давления и одна регулирующая ступень). I, II, III и VI ступени помещены непосредственно в корпус, а IV и V - в обойму. Ввиду того, что отборы на регенерацию выполнены за каждой ступенью (за исключением IV ступени), ободы диафрагм II, III и VI ступеней выполнены удлиненными в радиальном направлении, чтобы образовать с внешним корпусом достаточную камеру для отборов пара.

Для фиксации цилиндра от поперечного смещения с обоих торцов в нижних половинах имеются шпоночные соединения. Установка цилиндра осуществляется за счет специальных прокладок, фиксация относительно опор - за счет шпонок, выполненных заодно с лапами.

В верхней половине паровпуска ЦВД выполнены два прилива - фланца для крепления корпусов верхних регулирующих клапанов. В нижней половине заодно с корпусом отлиты патрубки, к которым привариваются колена с фланцами для установки боковых регулирующих клапанов. В передней части корпуса выполнены кольцевые пазы для установки соплового аппарата и обойм уплотнений ротора ЦВД.

Для установки диафрагм и обойм IV и V ступеней в корпусе выполнены кольцевые выступы, а для установки обоймы уплотнений со стороны ЦНД в выхлопной части корпуса выполнен кольцевой паз. К торцам корпуса с помощью фланцевых соединений крепятся корпуса концевых уплотнений. В нижней половине корпуса ЦВД выполнены следующие присоединения (по ходу пара в турбине):

- трубопровод dу 100 отвода пара из переднего концевого уплотнения в эжектор отсоса пара из уплотнений;

- трубопровод dу 100 подачи пара к переднему концевому уплотнению;

- трубопровод dу 100 отвода пара из первой камеры переднего концевого уплотнения в IV отбор турбины;

- паропровод dу 200 подачи пара на подогреватель высокого давления № 8;

- паропровод dу 400 подачи пара на подогреватель высокого давления № 7, на деаэратор и на первую ступень СПП;

- паропровод dу 400 подачи пара на подогреватель высокого давления № 6 и на деаэратор;

- паропровод dу 500 подачи пара на подогреватель низкого давления № 5, на пиковый бойлер и на паропровод 4,6 кгс/см²;

- паропровод dу 600 подачи пара на подогреватель низкого давления № 4;

- два паропровода dу 1200 подачи пара к СПП;

- паропровод dу 100 подачи пара на заднее концевое уплотнение ЦВД;

- трубопровод dу 100 отвода пара из заднего концевого уплотнения в эжектор отсоса пара из уплотнений.

 

Обоймы диафрагм ЦВД

Обойма представляет собой цилиндри­ческое тело, содержащее внутренние цилинд­рические расточки для установки диафрагм. Обойма состоит из двух половин, скрепляе­мых горизонтальным фланцевым разъемом.

Обоймы IV и V ступеней давления отлиты из углеродистой стали. Обоймы снаружи имеют посадочный паз, посредством которого они устанавливаются в соответствующий зуб на корпусе. Нижняя половина обоймы подвешена у горизонтального разъёма на “Г ” -образных шпонках. Фиксация обоймы от бокового смещения осуществляется установочной шпонкой, расположенной снизу в вертикальной осевой плоскости. Фиксация верхней половины относительно нижней осуществлена установочным штифтом.

 

Диафрагмы ЦВД

Основное технологическое назначение ди­афрагм состоит в размещении сопловых ло­паток, образующих сопловые каналы. При этом должны обеспечиваться максимальные КПД и надежность ступени. В этом смысле диафрагма как бы играет роль корпуса для сопловых лопаток.

Все диафрагмы ЦВД выполнены сварными и имеют направляющие лопатки с удлиненными входными кромками. Нижние половины диафрагм подвешены в корпусе на специальных шпонках, расположенных у разъёма цилиндра. Верхние половины диафрагм в рабочем положении опираются на нижние. В поперечном положении диафрагмы зафиксированы в корпусе установочными шпонками, расположенными в осевой вертикальной плоскости турбины.

 

 

 

Рисунок 1.4 Диафрагмы ЦВД

	1-шпонка нижняя; 2-диафрагма; 3-кольцо уплотнительное; 4-козырек

 

Фиксация верхней половины диафрагмы относительно нижней производится поперечной шпонкой. Ввиду того, что диафрагмы не имеют фланцев горизонтального разъёма, уплотнение последнего осуществлено шпонкой. Таким образом, крепление обойм диафрагм позволяет при тепловом расширении сохранять относительно корпуса неизменной первоначальную ось центровки. Все диафрагмы по внутреннему диаметру имеют по два паза для заводки уплотнительных колец и имеют один диаметр внутренней расточки.

Сопловой аппарат

Совокупность неподвижной и вращающейся решеток называют турбинной ступенью. В неподвижной решетке происходит преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую и поэтому эту решетку обычно называют сопловой.

Сопловой аппарат - сварной; корпус выполнен из легированной стали, бандажи и лопатки - из нержавеющей стали. Аппарат выполнен в виде двух полуколец, раскрепленных у горизонтального разъёма при помощи “Г ” -образных шпонок. Каждая “Г”-образная шпонка фиксируется при помощи проставок, а проставка стопорится винтом.

Для того, чтобы исключить пульсацию соплового аппарата в потоке пара, осуществлено его принудительное прижатие при помощи шпонок. Радиальная центровка соплового аппарата осуществляется с помощью винтов.

Ротор ЦВД

Ротор ЦВД - цельнокованый, гибкий, имеет шесть дисков, несущих рабочие лопатки. В та­кой конструкции посадка дисков отсутствует, поэто­му надежность ротора существенно увеличивается. Фланец полумуфты откован заодно с ротором. На стороне регулятора к ротору приболчен хвостовик с автоматом безопасности. Хвостовик зубчатой муфтой связан с главным маслонасосом системы регулирования.

Диски ротора имеют по девять разгрузочных отверстий. На валу между дисками выполнены проточки под диафрагменные уплотнения. На полотне дисков первой (регулирующей) и последней ступеней проточены пазы для установки балансировочных грузов.

 

 

Рисунок 1.5 Ротор ЦВД

Рабочие лопатки РВД

Рабочие лопатки РВД предназначены для превращения кинетической энергии пара во вращательную за счет поворота потока пара и передачи вращения на ротор. Уста­новленные на диске или непосредственно на роторе, они образуют рабочие каналы (вращающаяся решетка). От качества выполнения рабочих лопаток и их сборки на диске в значительной степени зависят надежность и КПД ступени и всей турбины в целом. Все рабочие лопатки выполнены из жаропрочной нержавеющей стали.

 

Конструктивное выполнение рабочей части лопатки зависит от ее длины, а точнее, от отно­шения среднего диаметра ступени к ее длине (d/l). Профили решеток сопловых и рабочих лопаток выбирают с помощью треугольников скоростей ступени таким образом, чтобы обтекание паром было наиболее эффективным. Чем меньше от­ношение d/l, тем сильнее изменяются треу­гольники скоростей по высоте лопатки и тем сильнее приходится закру­чивать лопатку для обеспечения экономичной работы ступени. Одновременно при этом не­обходимо уменьшать площадь сечения лопат­ки от корня к вершине для уменьшения дей­ствующей на лопатку центробежной силы.

 

На группу из нескольких лопаток надевается бандаж с отверстиями, шаг и размеры которых отвеча­ют шагу и размерам шипов на лопатках, уста­новленных на диске. После установки банда­жа шипы расклепывают и, таким образом, лопатки оказываются объединенными на дис­ке в пакеты. Это повышает их сопротивление усталости и позволяет организовать уплотне­ние на периферии ступени. Для уменьшения резонансных напряжений лопаточного аппарата применяют демпферные связи в виде проволочных демпферных связей. Лопатки первой ступени РВД выполнены с цельнофрезерованным бандажом постоянного профиля, лопатки остальных ступеней выполнены с переменным по высоте профилем.

 

 

Рисунок 1.6 Рабочие лопатки РВД

 

Основным элементом рабочей лопатки является перо, или рабочая часть, имеющая профиль сечения, который обеспечивает мини­мальные потери энергии при обтекании пото­ком пара, выходящего из соплового аппарата.

Рабочая часть выполняется заодно целое с хвостовиком, посредством которого лопатки крепятся на диске. Именно он восприни­мает все нагрузки, действующие на лопатку, и передает их диску. Хвосты всех лопаток РВД трехопорные грибовидного типа. Такая конструкция хвостовика позволяет распределить равномерно центробежную силу, развиваемую лопаткой, между опорными поверхностями, что достигается тонкой подгонкой последних.

Лопатки первой ступени имеют на хвосто­вой части со стороны входных кромок три кольцевых выступа осевого уплотнения (16) и один выступ на цельнофрезерованном банда­же (16). Выступы осевых уплотнений вытачивают­ся после сборки лопаток с ротором, для этого на хвостах лопаток и цельнофрезерованных бандажах предусмотрен припуск.

Лопатки второй, третьей и чет­вертой ступеней связаны в пакеты по шесть лопаток в каждом ленточными бандажами, приклепанными к лопаткам двумя шипами.

Лопатки пятой и шестой ступеней связаны в пакеты по пять лопаток в каждом трубча­тыми бандажами (8). Трубчатые бандажи свобод­но входят в отверстия в профильной части лопаток, а от сдвига в тангенциальном на­правлении ограничиваются шайбами (10), припаян­ными к бандажу. Пакеты лопаток также свя­заны между собой стержнями (9), входящими на границах пакетов во внутреннее отверстие трубок, стержень припаивается серебряным припоем к одной из трубок, а другой его конец свободно входит в отверстие соседнего банда­жа.

Лопатки пятой и шестой ступеней имеют утонение у вершины профильной части, это утонение предохраняет лопатки от поломок при случайных радиальных задеваниях о диа­фрагмы.