Конструкция корпуса паровой турбины

Корпус турбины образует замкнутые полости, в которых осуществляются рабочие процессы. Его цилиндрическая или слегка коническая форма согласовывается с формой ротора. Закрытая замкнутая впускная часть корпуса, из которой пар поступает к соплам, называется сопловой камерой. В корпусе активной турбины устанавливаются диафрагмы сопловых аппаратов образующие камеры, в которых вращаются диски с рабочими лопатками. В реактивных турбинах сопловые лопатки расположены непосредственно в корпусе. Корпус имеет также патрубки для впуска, отбора и выпуска пара. Корпус паровой турбины выполняется с горизонтальным разъемом в плоскости, проходящей через ось вала, разделяющий корпус на две половины: нижнюю - собственно корпус и верхнюю - крышку.

На Рис. 10 показана конструкция корпуса ТВД судового ТЗА.

Сварно-литой корпус состоит из носовой и кормовой (выпускной) частей разделенных по диагонали на нижнюю 15 и верхнюю 2 половины. Носовая часть выполнена из легированной стали, а кормовая 12 часть - из углеродистой стали в виде улитки с патрубком 16. Внутри корпуса имеются проточки 1, 3 и 5, в которые устанавливаются диафрагмы и обоймы концевых уплотнений.

Рис. 10. Корпус ТВД судового ТЗА

Для впуска свежего пара в верхнюю половину носовой части корпуса вварена сопловая коробка 4, а в нижнюю половину - сопловая коробка 8, к которой присоединяется патрубок 9. Патрубок 11 обеспечивает отбор части пара для подогрева питательной воды. Патрубки 7 и 14 предназначены для отвода пара в уравнительный коллектор, два других патрубка соединены с эжектором отсоса пара из уплотнений. Патрубки 10 и 13 служат для перепуска пара из камеры думмиса в выпускную полость. С кормовой стороны к выпускной части корпуса приварен корпус опорного подшипника 17. С носовой стороны турбины лапами 12 опирается на корпус носового опорного и упорно подшипника.

Роторы паровых турбомашин

Ротором называют вращающуюся часть турбомашины с закрепленными на ней рабочими лопатками. В процессе взаимодействия потока с рабочими лопатками энергия пара от потока передается лопатками потребителю.

Ротор состоит из вала с дисками или барабана с полуосями, рабочих лопаток, упорного гребня, элементов наружных уплотнений и полумуфт. Типы роторов приведены на Рис. 11

Рис. 11. Типы роторов

а) - с насадными дисками; б) - цельнокованый барабанный; в) - барабанного типа;

г) - цельнокованый дисковый; д) - сварной

Конструкция ротора зависит от типа турбины: в активных турбинах применяются дисковые, в реактивных - барабанные, а в активно-реактивных- комбинированные.

По способу изготовления роторы различают: цельнокованые, когда весь ротор, за исключением мелких деталей (гребня, втулки уплотнения) состоит из одной поковки (обычно диаметром до 1 м), составные- ротор составлен из двух или большего числа крупных поковок, сварные- ротор сварен из отдельных частей.

Опорные подшипники турбомашин

Ротор расположен и вращается в опорных подшипниках, которые воспринимают его вес и добавочные силы, возникающие при начальном впуске пара, а так же при качке. Опорные подшипники обеспечивают центровку ротора относительно корпуса турбины.

В судовом турбостроении применяют опорные подшипники скольжения и качения. Подшипники качения (шариковые и роликовые) устанавливаются в турбинах вспомогательных механизмов. В главных судовых турбоагрегатах используются подшипники скольжения, которые обеспечивают равномерность радиальных зазоров в уплотнениях и проточной части турбины.

Опорные подшипники в зависимости от конструкции наружной поверхности вкладыша могут быть жесткими и самоустанавливающимися. Вкладыши жестких подшипников имеют цилиндрическую наружную поверхность.

Самоустанавливающиеся подшипники более сложны по конструкции но обладают возможностью самоцентрирования. Вкладыши подшипников имеют сферическую опорную поверхность и устанавливаются в сферической расточке. При прогибах вала подшипники получают возможность поворачиваться, чем обеспечивают нормальную работу турбоагрегата.

Ни Рис. 12 показана конструкция самоустанавливающегося и регулируемoгo подшипника судовой турбины.

Рис. 12. Опорный самоустанавливающийся подшипник

Нижняя половина обоймы 8 прикреплена к корпусу подшипника, а верхняя 5 - к крышке. Внутренняя поверхность обоймы сферическая. На четыре сухаря 3, имеющие также сферическую поверхность, опираются нижняя 9 и верхняя 4 половины вкладыша. Сферическая обойма и сухари позволяют вкладышу поворачиваться вместе с шейкой подшипника (самоустанавливаться). Верхний и нижний полувкладыши центрируются замком и соединяются между собой шпильками и гайками 2. От проворачивания вкладыши удерживаются штифтом 1.

Масло поступает в подшипник под давлением через каналы 7 и щель 6, выточка 10 во вкладышах образует масляные карманы, называемые холодильниками. К подшипнику крепится маслоотбойный щиток 11.