Патент на изобретение №2360131

(54) ВЛАЖНОПАРОВАЯ ТУРБИНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при проектировании паровых турбин для атомных электростанций. Влажнопаровая турбина содержит проточную часть, соединенную поворотным участком с пароперепускным трактом. Входная поверхность поворотного участка выполнена в виде концентричных профильных колец, а выходная – в виде козырька. Входная и выходная поверхности поворотного участка расположены с образованием кольцевого канала, посредством которого он соединен с камерой влагопарового отбора. Концентричные профильные кольца образуют между собой дополнительный кольцевой канал, соединяющий поворотный участок с камерой влагопарового отбора. В поворотном участке при резком повороте влажнопарового потока с большой скоростью происходит осаждение взвешенной и каплевидной влаги на кольцах. Образовавшаяся водяная пленка потоком перемещается по поверхностям колец и с некоторым количеством пара удаляется через кольцевые каналы в камеру влагопарового отбора. Оптимально обработанные и спрофилированные кольца, в совокупности с увеличенным количеством кольцевых каналов, кардинально повышают эффективность влагоудаления. 1 ил.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при проектировании паровых турбин для атомных электростанций.

Известна влажнопаровая турбина, содержащая проточную часть, соединенную поворотным участком с пароперепускным трактом, причем часть поверхности поворотного участка образована полой лопаткой, выполненной со щелями для влагоудаления, а другая часть поворотного участка – внутренней стенкой наружного корпуса (CS 229218 А, М. кл. 8 F01D 5/00, 18.06.1984).

Недостатком известной влажнопаровой турбины является сложность изготовления, так как лопатка требует точной штамповки и уникальной механической обработки. При этом на вогнутой поверхности лопатки осаждается только часть влаги, другая ее часть проходит мимо лопатки, осаждается на внутренней стенке наружного корпуса и затем уносится в пароперепускной тракт.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является влажнопаровая турбина, содержащая проточную часть, соединенную поворотным участком с пароперепускным трактом, причем входная и выходная поверхности поворотного участка расположены с образованием кольцевого канала, посредством которого он соединен с камерой влагопарового отбора (RU 2215161 С1, М. кл. 8 F01D 25/32, 27.10.2003).

Недостатком прототипа является пониженная эффективность влагоудаления, так как входная поверхность поворотного участка образована внутренней стенкой наружного корпуса. При этом сложно изготовить наружный корпус с внутренней стенкой, имеющей оптимальный профиль для сепарации влаги. К тому же внутренняя стенка ввиду больших габаритов наружного корпуса практически не поддается точной механической обработке, а при большой шероховатости ее поверхности значительно ухудшается удаление пленочной влаги. Наличие в прототипе только одного кольцевого канала, соединяющего поворотный участок с камерой влагопарового отбора, также снижает эффективность влагоудаления.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности влагоудаления.

Техническая задача решается в паровой турбине, содержащей проточную часть, соединенную поворотным участком с пароперепускным трактом, причем входная и выходная поверхности поворотного участка расположены с образованием кольцевого канала, посредством которого он соединен с камерой влагопарового отбора, при этом входная поверхность поворотного участка выполнена в виде концентричных профильных колец, образующих, по меньшей мере, один дополнительный кольцевой канал, соединяющий поворотный участок с камерой влагопарового отбора.

Выполнение входной поверхности поворотного участка в виде концентричных профильных колец, образующих, по меньшей мере, один дополнительный кольцевой канал, соединяющий поворотный участок с камерой влагопарового отбора, повышает эффективность влагоудаления, так как на современных турбостроительных заводах вполне реально изготовить кольца требуемого профиля с необходимыми точностью и чистотой поверхности. В результате, оптимально обработанные и спрофилированные кольца, в совокупности с увеличенным количеством кольцевых каналов, кардинально повышают эффективность влагоудаления.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид влажнопаровой турбины.

Влажнопаровая турбина содержит проточную часть 1, соединенную поворотным участком 2 с пароперепускным трактом 3. Входная поверхность поворотного участка выполнена в виде концентричных профильных колец 4 и 5, а выходная – в виде козырька 6. Входная и выходная поверхности поворотного участка 2 расположены с образованием кольцевого канала 7, посредством которого он соединен с камерой 8 влагопарового отбора. Концентричные профильные кольца 4 и 5 образуют между собой дополнительный кольцевой канал 9, соединяющий поворотный участок 2 с камерой 8 влагопарового отбора.

На чертеже показаны два кольца 4 и 5, а также один канал 9 между ними, однако в общем случае, в результате оптимизации конструкции, колец может быть и больше. При этом, соответственно, увеличивается и количество каналов, соединяющих поворотный участок 2 с камерой 8 влагопарового отбора.

Влажнопаровая турбина содержит также наружный корпус 10 и внутренний корпус 11. Кольца 4 и 5, а также козырек 6 прикреплены к торцевой стенке наружного корпуса 10 и образуют с ним камеру 8 влагопарового отбора, в зоне которой на корпусе 10 установлен патрубок 12 отбора пара в систему регенерации (на чертеже условно не показана).

В поворотном участке 2 установлен козырек 13, прикрепленный к внутреннему корпусу 11.

Процесс влагоудаления во влажнопаровой турбине происходит следующим образом.

Влажнопаровой поток за последней ступенью проточной части 1 входит в поворотный участок 2. В поворотном участке 2 при резком повороте влажнопарового потока с большой скоростью происходит осаждение взвешенной и каплевидной влаги на кольцах 4 и 5. Образовавшаяся водяная пленка потоком перемещается по поверхностям колец 4 и 5 и с некоторым количеством пара удаляется через кольцевые каналы 9 и 7 в камеру 8, из которой через патрубок 12 направляется в систему регенерации турбины.

Формула изобретения

Влажнопаровая турбина, содержащая проточную часть, соединенную поворотным участком с пароперепускным трактом, причем входная и выходная поверхности поворотного участка расположены с образованием кольцевого канала, посредством которого он соединен с камерой влагопарового отбора, отличающаяся тем, что входная поверхность поворотного участка выполнена в виде концентричных профильных колеи, образующих, по меньшей мере, один дополнительный кольцевой канал, соединяющий поворотный участок с камерой влагопарового отбора.

РИСУНКИ