Лабиринтовых уплотнениях

Рис, 31-10. Профили передних (а) и задних (б) концевых лабиринтовых уплотнений:

Чтобы через зазоры лабиринтовых уплотнений не .могли просачиваться в помещение машинного зала продукты сгорания топлива, в лабиринтовые уплотнения подается из компрессора воздух, одновременно охлаждающий и вал турбины.

уменьшения протечек используют специальные керамические кольцевые вставки в корпусе. Ножи во время работы притираются к кольцу с минимальным зазором. Уплотнения в связи с малым перепадом давления перед диафрагмой и за нею имеют небольшое количество лабиринтов. Сегменты лабиринтовых уплотнений вытачивают из нейзильбера или специальной бронзы, которые при задевании легко истираются при очень незначительном нагреве деталей. Ножи изготовляют из латуни или нейзильбера, а для работы при повышенных температурах — из никеля.

Неисправности производственного характера связаны с неправильным подбором материалов, нарушением технологических процессов при изготовлении и сборке ГТД и т. п. Эти неисправности приводят к вибрациям, а иногда к разрушению деталей ГТД. Вибрация, в частности, вызывается неуравновешенностью ротора, неправильной центровкой, ослаблением посадки на валу дисков и втулок, задевания лабиринтовых уплотнений, заедания в приводных механизмах и т. д.

тора. При проектировании были по возможности выполнены условия автономности. Кировский завод выпускал также модификацию этой турбины при давлении в месте отбора 3,5 ата. Общий вес турбины с конденсатором составляет около 58 т. Вес ротора около 5,9 т, Серия унифицированных турбин НЗЛ *. Серия турбин НЗЛ мощностью 4000—6000 кет спроектирована для 3000 об/мин и для параметров пара 35 ата. 435° С и 29 ата, 400° С. Эти турбины предназначены в основном для привода тур-бомашин. имеющих меняющуюся скорость вращения, но применяются также и для привода генераторов. Турбины для привода воздуходувок выполняются с подвальным помещением, а для привода генератора как подвального, так и бесподвального типа. Турбины серии компонуются на базе широкой унификации. Возможности унификации наиболее дорогих и трудоёмких частей турбины базируются на вариациях степени парциальности в части высокого давления как у регулировочных, так и у последующих ступеней давления. Одинаковые детали применяются не только для разных турбин, но и в пределах одной и той же турбины. К числу особенностей этой серии турбин относятся применение ступеней скорости как в части высокого, так и в части низкого давления, размещение диафрагм в обоймах, устройство лабиринтовых' уплотнений в части низкого давления.

/ — конденсатор; 2 — конденсатный насос первой ступени; 3 ~ блочная конден-сатоочистительная установка (БОУ); 4 — конденсатный насос второй ступени; 5 — охладитель эжектора; 6 — охладитель пара концевых (лабиринтовых) уплотнений; 7 — регенеративные подогреватели низкого давления (ПНД); 8 — деаэратор; У •— промежуточный (бустерный) питательный насос; 10 — питательный турбонасос; 11 — турбопривод насоса; 12 — регенеративные подогреватели высокого давления (ПВД); 13 — парогенератор (котел); 14 — встроенный сепаратор; 15 — растопочный расширитель (р до 20 кгс/см2); 16 — часть сверхвысокого давления (ЧСБД) паровой турбины; 17 — часть высокого давления (ЧВД) паровой турбины; 18 — часть среднего давления (ЧСД) паровой турбины; 19 — части низкого давления (ЧНД) паровой турбины; 20—генератор; 21—добавочная вода, 22 — пар на эжекторы и уплотнения; 23 — отработавший пар и^ уплотнений; 24 — блочное редукционно-охладительнос устройство (БРОУ); 25 — главные паровые задвижки (ГПЗ); 26 ~- нижняя радиационная часть (НРЧ) парогенератора; 27 — водяной экономайзер (ВЭ); 28 — зона квазифазового перехода; 29 —- средняя радиационная часть (СРЧ) парогенератора; 30 — верхняя радиационная часть (ВРЧ) парогенератора; 31 — встроенная задвижка; 32 — ширмовый пароперегреватель (ШПП); 33 — конвективный пароперегреватель (КПП); 34 — промежуточный пароперегреватель (ППП).

Рис. 9-10. Схема периферийных лабиринтовых уплотнений регенеративного воздухоподогревателя ЗиО.

А. Аэродинамика лабиринтовых уплотнений

10. Проходить зону критических частот оборотов нужно быстро, в течение 20—30 с, если нет других указаний завода-изготовителя. При медленном прохождении зоны критических частот, а тем более при длительной работе в этой зоне, может возникнуть чрезмерная вибрация турбины, что приведет к повреждению лабиринтовых уплотнений, прогибу вала и другим повреждениям. При прохождении критической частоты вращения вибрация подшипников возрастает по сравнению с нормальной обычно не более, чем в 2—4 раза. Если при повышении частоты турбины появляется сильная вибрация, то необходимо снизить ее до исчезновения вибрации, дополнительно прогреть турбину, после чего вновь попытаться произвести набор частоты. Если после нескольких дополнительных прогревов при сниженной частоте вибрация при каждом новом подъеме не исчезает, турбину необходимо остановить для выявления и устранения причин вибрации. Целесообразно отметить яркой краской на шкале тахометра зоны критической частоты. Это поможет персоналу лучше подготовиться к прохождению и быстрее пройти опасные зоны.

135. Соломко В. И. Теоретическое исследование влияния вращения вала на расходные характеристики лабиринтовых уплотнений и сопоставление с результатами эксперимента//Энергомашиностроение. 1978. № 8. С. 33—35.

На вал турбины, кроме дисков, насаживают значительное количество деталей: муфту, маслоуплотнительные кольца, втулки лабиринтовых или водяных уплотнений, диски упорных подшипников, червяк или шестерню привода регулятора и т. д. Ответственные детали, такие как диски, муфта, диски упорного подшипника, червяки, насаживают на шпонках. Втулки лабиринтовых уплотнений удерживаются от проворачивания небольшими шпонками.

Для определения полных осевых усилий у турбин всех типов должны быть определены также сдвигающие усилия, создающиеся в лабиринтовых уплотнениях, втулках и в других местах.

Радиальный зазор в лабиринтовых уплотнениях принимают в пределах б =- 10~я dy при температурах пара до 400 °С и б = = 10~3 dy + 0,1 мм при более высоких температурах (здесь dy — диаметр вала, мм).

Для углеродистой стали рекомендуется допускаемое напряжение стаоп ~ 40 Мн/м2, для легированной стали 60 — 80 Мн/м2 и выше. Запас прочности по отношению к пределу текучести принимают около семи из следующих соображений: 1) вал обычно выполняют ступенчатым по диаметру, и в местах перехода с одного диаметра к другому возможна концентрация напряжений; 2) желательно, чтобы прогиб вала был невелик, это позволит применить небольшие радиальные зазоры облопачивания и в лабиринтовых уплотнениях.

Величина радиального зазора в лабиринтовых уплотнениях зависит от диаметра уплотнения, величины температурных деформаций и жесткости вала. В большинстве конструкций концевых уплотнений зазор можно принимать приблизительно равным 0,00ld (где d — диаметр вала).

При прогреве разные части турбины прогреваются с различной скоростью. Быстрее прогреваются лопатки и диск, а затем вал и корпус турбины. Чем медленнее происходит прогрев турбины, тем меньше будет разность температур у отдельных ее частей и тем равномернее их тепловые расширения. Если прогрев турбины ведется неравномерно и быстро, то в деталях ее возникают опасные напряжения и деформации. Например, при быстром прогреве турбины может произойти ослабевание посадки дисков на валу; кроме того, так как удлинение вала значительно опережает удлинение корпуса, то может получиться задевание в проточной части или в концевых лабиринтовых уплотнениях. Фланцы турбины, имеющие большую толщину, чем корпус, про-греваются'медленнее, поэтому быстрый прогрев корпуса может вызвать коробление плоскостей разъема турбины и появление неплотностей в его соединениях. При парциальном впуске пара прогрев турбины, особенно вначале, ведется недостаточно равномерно: быстрее прогревается та половина корпуса, в которой установлены сопловые сегменты.

центру выхлопного патрубка турбины; при этом передний опорный подшипник перемещается вперед. Передний конец ротора, связанный с корпусом турбины упорным подшипником, при прогреве увлекается вперед на величину смещения передней части корпуса и упорного подшипника турбины. Но так как при прогреве турбины ротор удлиняется быстрее, чем корпус, то избыточное удлинение ротора происходит в сторону выхлопного патрубка; оно вызывает уменьшение осевых зазоров в проточной части и в задних концевых лабиринтовых уплотнениях турбины.

Отложение солей между гребнями в концевых лабиринтовых уплотнениях нарушает работу лабиринтов я вызывает повышенный расход пара через них.

При прогреве разные части турбины прогреваются с различной скоростью. Быстрее прогреваются лопатки и диск, а затем вал и корпус турбины. Чем медленнее происходит прогрев турбины, тем меньше будет разность температур у отдельных ее частей и тем равномернее их тепловые расширения. Если прогрев турбины ведется неравномерно и быстро, то в деталях ее возникают опасные напряжения и деформации. Например, при быстром прогреве турбины может произойти ослабление посадки дисков на валу. Кроме того, так как удлинение вала значительно опережает по времени удлинение корпуса, может произойти задевание в проточной части или в концевых лабиринтовых уплотнениях. Фланцы турбины, имеющие большую толщину, чем корпус, прогреваются медленнее. Поэтому быстрый прогрев корпуса может вызвать коробление плоскостей разъема турбины и появление неплотностей в его соединениях. При парциальном впуске пара прогрев турбины ведется недостаточно равномерно: быстрее прогревается та половина корпуса, в которой установлены сопловые сегменты.

При прогреве корпус турбины удлиняется в сторону переднего подшипника, при этом передний опорный подшипник перемещается вперед. Передний конец ротора, связанный с корпусом турбины упорным подшипником, при прогреве увлекается вперед на величину смещения передней части корпуса и упорного подшипника турбины. Но так как при прогреве турбины ротор удлиняется быстрее, чем корпус, то избыточное удлинение ротора происходит в сторону выхлопного патрубка; оно вызывает уменьшение осевых зазоров в проточной части и в задних концевых лабиринтовых уплотнениях турбины.

В условиях эксплуатации электростанций иногда вместе с производственным конденсатом в котел попадают стоки с повышенным солесодержанием. Они вызывают большое вспенивание котловой воды, и при плохой продувке котлов в турбину поступает грязный пар—с большим содержанием солей. Некоторая часть этих солей откладывается на (Направляющих и рабочих лопатках, в лабиринтовых уплотнениях и тем самым снижает надежность работы турбины.

Отложение солей между гребнями в концевых лабиринтовых уплотнениях нарушает работу лабиринтов и вызывает повышенный расход пара через них.

Рекомендуем ознакомиться:

Лабиринтные уплотнения

Линейчатым контактом

Линейными деформациями

Линейными размерами

Лабораторных экспериментов

Линейного накопления

Линейного приближения

Линейного суммирования

Линейного вязкоупругого

Линейного увеличения

Меню:

Главная страница Термины