Двухпоточная радиально-осевая ступень

2.14.2 Двухпоточная радиально-осевая ступень

Схема двухпоточного ЦНД с радиально – осевой ступенью имеет ряд преимуществ перед традиционными ЦНД с чисто осевыми ступенями. Двухпоточная радиально-осевая ступень позволяет сработать в два раза больший теплоперепад чем одна осевая ступень, тем самым заменяя четыре осевые ступени в двухпоточном ЦНД. Эффективность радиально-осевой центростремительной ступени в общем случае выше, чем осевой, поскольку в центростремительной ступени значительная доля работы совершается за счет кориолисовых сил без потерь энергии . Уменьшаются концевые потери в направляющем аппарате вследствие течения двойного расхода пара через направляющий аппарат. Меньше потери энергии, связанные с углом поворота, вследствие меньшего угла поворота вектора относительной скорости, меньшего числа Маха и большего числа Рейнольдса. Радиально-осевая ступень отличается незначительной, по сравнению с осевой, чувствительностью к протечкам через осевые зазоры и отклонениям в геометрии проточной части.

Применение ДРОС также позволяет сократить осевые размеры ротора и всего цилиндра, снизить при этом металлоемкость и улучшить прочностные характеристики конструкции, либо использовать освобожденное место для модернизации осевой части ЦНД например:

·  уменьшить угол раскрытия проточной части;

·  раздвинуть осевые ступени, увеличив этим КПД и уменьшив влияние нестационарности потока, что безусловно, положительно отразится на прочности и долговечности высоконапряженного лопаточного аппарата.

2.14.2.1 Подводящее устройство

Подводящее устройство должно обеспечивать необходимую, по возможности, наиболее однородную структуру потока рабочего тела при входе в направляющий аппарат. Поток желательно иметь равномерный, осесимметричный и с устойчивым на большинстве режимов углом натекания на лопатки направляющего аппарата.

Подводящее устройство выполнено в виде двухзаходной улитки с двухпоточным подводом пара. Пар из общего трубопровода подводится двумя трубопроводами, расположенными горизонтально, что позволяет уменьшить вертикальные габариты машины, а также отсепарировать наиболее крупные механические частицы.

Для сепарации мелких механических примесей можно применять в подводящих паропроводах известные сепарационные устройства в виде свободновращающихся сепараторов, которые надежно, без потерь энергии позволяют удалить наряду с механическими примесями и часть крупнодисперсной влаги.

Применение двухзаходной улитки позволит осуществить подвод пара к сопловому аппарату более равномерно, что улучшает аэродинамику проточной части ЦНД.

Закон изменения площади улитки должен быть выбран таким образом, чтобы обеспечить требуемый наперед заданный угол входа потока в направляющий аппарат и равномерный подвод пара по всем лопаткам направляющего аппарата.

Выбор рационального способа профилирования позволит применить направляющий аппарат, обладающий низким уровнем потерь.

2.14.2.2 Конструкция рабочего колеса радиально-осевой ступени

В дипломном проекте выбрано двухпоточное рабочее колесо с шахматным расположением четного числа межлопаточных каналов меандрообразного типа. Данная конструкция рабочего колеса наиболее выгодна и отличается более плавными меридиональными обводами межлопаточных каналов, низкими потерями на трение, отсутствием диффузорных участков, более высокими прочностными характеристиками элементов колеса и высокой технологичностью.

Лопатка состоит из центральной части и концевых, левых и правых лопаток. Центральная часть представляет собой лопатки, у которых перо – это прямая пластина, которая для большей прочности снабжена ребрами жесткости.

Промежуточное тело центральной лопатки имеет сложную конфигурацию с тремя сквозными отверстиями неправильной формы. Это обеспечивает плавность изменения закона площадей поперечных сечений лопатки по её высоте, а, следовательно, позволяет избежать резких изменений растягивающих напряжений в пере лопатки, что повышает её прочность. Хвостовик центральной лопатки елочного типа. С помощью этого лопатки крепятся в теле диска ротора.

Рабочее колесо радиально-осевой ступени выполнено закрытого типа с учетом того, что осевой зазор между рабочим колесом и стенками корпуса не менее осевого смещения ротора относительно статора, то есть 20 мм.

Работа открытого рабочего колеса в условиях осевых зазоров приведет:

·  к значительным перетечкам рабочего тела со стороны высокого давления лопаток на сторону низкого давления;

·  к большим утечкам рабочего тела в зазоре.

Вследствие этого произойдет снижение степени реактивности и КПД ступени.

Конструкция рабочего колеса закрытого типа обладает рядом преимуществ по сравнению с рабочим колесом открытого и полуоткрытого типов. КПД закрытого колеса выше, чем КПД других типов колес на 2 – 6%.

2.14.3 Конструкция ротора ЦНД

Ротор ЦНД выполнен сболченным, состоящим из двух частей, с одним болтовым соединением. Конструкция сболченного ротора обладает следующими преимуществами:

·  появляется возможность проверки качества отдельных поковок до их сбалчивания;

·  применение высокопрочной легированной стали с пределами текучести  и более повышает надежность турбины, особенно в аварийных ситуациях;

·  в случае обнаружения дефектов или повреждений в одной из частей ротора может быть заменена только поврежденная часть а не весь ротор;

·  снижается необходимая грузоподъемность кранового оборудования на участках механической обработки частей ротора.

Ротор выполнен с центральной расточкой по всей длине диаметром 500 мм, что снижает его вес.

Из вышеперечисленного следует, что сболченный ротор значительно дешевле цельнокованого.

Радиально – осевая ступень крепится к ротору при помощи болтового соединения, которое также является креплением двух частей ротора ЦНД. В дисках РОС предусмотрены пазы для крепления центральных лопаток при помощи ёлочных хвостов и Т-образные пазы для хвостов концевых лопаток.

Для крепления ротора ЦНД с ротором ЦСД предусматриваются фланцы с системой отверстий под скрепляющие болты.

Похожие работы

Развитие энергетики Донбасса в 1950-80 годах

Скачать

19040

1

1

... труда в промышленности. Число часов использования установленной мощности электростанций этого района в 1,5 раза превышает аналогичный показатель по Юго-Западному и Южному районам республики. Развитие энергетики Донбасса базируется в основном на использовании местных топливных и гидроэнергетических ресурсов. [4, с.160] Проект Мироновской ГРЭС был, выполнен Харьковским отделением института « ...

ГРЭС 1500 Мвт

Скачать

99547

7

19

... отп. эл. эн. г.у.т/кВт 333г. красноярск – I пояс уголь –15 тыс. руб./т.н.т стоимость перевозки укрупненная нома численности пром. произ. перс. 1500 коэфф. обсл. Коб, Мвт/чел 1,0 районные коэфф. к зпл. 1,2 Кр зп зем. налог с 1 га 2250 руб. (1995) 20.1 Определение среднегодовых технико-экономических показателей работы электростанции.  Абсолютное вложение капитала в ...

Проектирование электрической части подстанций

Скачать

41685

17

5

... условию послеаварийного режима, если ток меньше или равен  А.  А. Условие выполняется, усиления линии не требуется 4. Выбор принципиальной схемы подстанции Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанций, так как он определяет состав элементов и связей между ними. Главная схема электрических соединений подстанций зависит от следующих факторов ...

Проектирование карпового хозяйства с использованием теплых сбросных вод Псковской ГРЭС, с количеством закупаемых личинок – 3 млн. шт.

Скачать

42490

12

4

... Съем продукции из садков кг./м² 120 Выживаемость в садках % 90 2.4 Рыбоводные расчеты по этапам производственного процесса Проектируется предприятие с использованием теплых сбросных вод по с количеством закупаемых личинок 3 млн. шт. Заводское получение икры на данном предприятии не предусматривается. Посадочный материал (личинка) будет закупаться. В качестве ...