Атомные станции с реакторами РБМК 1000 (1500). Реактор большой мощности канальный

Турбина К-500-65/3000. Краткое описание конструкции

Цилиндр Низкого Давления (ЦНД)
   Основными конструктивными элементами цилиндра низкого давления являются
         
   Корпуса ЦНД представляют собой крупногабаритные сварные конструкции из листовой углеродистой стали.
   Корпус каждого ЦНД состоит из двух выхлопных патрубков, имеющих верхнюю и нижнюю половины. В плоскости симметрии, перпендикулярной оси турбины, оба выхлопных патрубка соединены вертикальным фланцем. Для обеспечения необходимой жесткости верхняя половина выхлопного патрубка в зоне выхлопа из обоймы ЦНД выполнена с двойными стенками. Между листами наружной и внутренней стенки вварены ребра жесткости. Жесткость нижней половины обеспечена системой сварных между собой продольных и поперечных ребер жесткости, на которых устанавливается обойма ЦНД.
   Для уменьшения выходных потерь за последней ступенью в верхней и нижней половинах выходного патрубка приварены направляющие листы, имеющие форму торовой поверхности.
   Верхняя половина патрубка имеет конусообразный проем в наклонных торцевых стенках в месте установки подшипников в картере. Проем обеспечивает возможность снятия крышки подшипника без вскрытия самого корпуса выхлопного патрубка.
   Картеры подшипников выполнены сварными и вварены в нижнюю половину патрубка.
   Камеры подвода и отсоса пара из концевых уплотнений выполнены вварными в выхлопные патрубки верхней и нижней половины, кольца концевых уплотнений установлены на трех вставных обоймах концевых уплотнений. Подача и отсос пара в уплотнения осуществляется по четырем трубам, две из которых расположены в паровом пространстве нижней половины, две другие проложены снаружи патрубка. Верхние паровые трубы экранируются трубами большего диаметра.
   Нижняя половина патрубка по периметру имеет балкон, которым ЦНД опирается на фундамент. Балкон снабжен ребрами жесткости. По балкону проходит труба слива масла из подшипников и трубопровод масла высокого давления.
   Выхлопные патрубки соединяются болтами по вертикальному разъему, а верхние и нижние половины выхлопных патрубков – шпильками по горизонтальному разъему.
   На фланцах горизонтального разъема имеются отверстия для отжимных винтов и направляющих колонок.
   Для доступа внутрь выхлопного патрубка без снятия верхней половины в ней имеются шесть люков - лазов. Крышки люков устанавливаются на паронитовых прокладках. Люки используются как цапфы для подъема верхних половин, для подъема и кантовки служат также специально выполненные на верхних половинах «двурогие» крюки.
   Нижние половины выхлопных патрубков соединяются сваркой с переходным патрубком конденсатора.
   Для предотвращения чрезмерного разогрева выхлопного патрубка (при работе турбины на холостом ходу, при останове турбины со срывом вакуума в конденсаторах) в каждом потоке на выхлопе предусмотрен впрыск через форсунки охлаждающего конденсата. Форсунки и их трубопровод крепятся на входной кромке направляющего листа. Струи конденсата направляются на стенки выхлопного патрубка.
   Внутри корпуса установлена обойма диафрагм «плавающего» типа. Для установки и центровки обоймы в корпусе имеется:
      а) четыре шпонки для фиксации обоймы в поперечном направлении. Шпонки расположены в осевой вертикальной плоскости турбины на выходе из обоймы, две в верхней, две – в нижней половине корпуса ЦНД;
      б) четыре опорные площадки, служащие опорами обоймы в нижней половине патрубка;
      в) два паза в нижней половине корпуса и шпонки в них, которые фиксируют обойму в осевом положении.
   Обойма диафрагм ЦНД выполнена сварной из листов углеродистой стали, состоит из двух половин, соединяющихся по горизонтальному разъему при помощи шпилек. В средней части обоймы выполнена кольцевая полость, в которую через сварные паропроводящие патрубки, соединенные через линзовые компенсаторы и массивное кольцо с ресивером турбины и выхлопным патрубком, подводится пар.
   В обойме выполнены кольцевые посадочные выступы для установки диафрагм от первой до пятой ступеней обоих потоков.
   Как к верхней, так и к нижней половине обоймы приварены патрубки для отводов пара на регенерацию. ЦНД-I и ЦНД-II имеют отборы за первой и третьей ступенями, ЦНД-III и ЦНД-IV за второй и за третьей ступенями.
   Жесткость обойме придают вварные конструктивные элементы – ребра, тяги, косынки, которые одновременно формируют камеры регенеративных отборов.
   Для уменьшения деформации обоймы и ее раскрытия по горизонтальному разъему из-за разности температур наружной и внутренней поверхностей, наружная поверхность обоймы экранируется специальными листами с проложенным между ними асбестом.
   Обойма ЦНД устанавливается в выхлопном патрубке в замкнутом пространстве, где нет паровых потоков, вызывающих захолаживание наружной поверхности обоймы. Это достигается установкой с небольшим зазором в выхлопном патрубке поперечных вертикальных листов по выходным торцам обоймы. Такие же уплотняющие листы ввариваются внизу выхлопного патрубка между ребрами жесткости и патрубками отборов из обоймы. В обойме диафрагм, защищенной таким образом, не возникает термического коробления, как в случае вспрыска охлаждающего конденсата, так и на других режимах.
   Направляющий аппарат ЦНД отлит из углеродистой стали, и состоит из двух половин. Он установлен в средней части обоймы диафрагм и разделяет поступающий из кольцевой полости обоймы пар на два потока.
   Полукольцо направляющего аппарата удерживается в верхней половине обоймы специальными шайбами, которые крепятся винтами к диафрагмам первых ступеней. Горизонтальный разъем направляющего аппарата уплотняется шпонками.
   Диафрагмы 1-5 ступеней ЦНД сварные. Каждая диафрагма ЦНД, также как ЦВД, состоит из тела, обода, надбандажного козырька, бандажей и направляющих лопаток. Заготовки тел, ободьев и набандажных козырьков выполняются из листовой углеродистой стали, направляющие лопатки, и бандажи сопловых решеток выполняются – из хромистой нержавеющей стали.    В диафрагмах ЦНД установлены направляющие лопатки с аэродинамическими профилями МЭИ типа Н-46, отличающихся высокой экономичностью.


Количество направляющих лопаток установленных в диафрагмах ЦНД, представлено в таблице:

номер ступени12345
Количество лопаток11076686258

   Внутренние бандажи сопловой решетки всех диафрагм ЦНД (как и диафрагмы ЦВД) имеют цилиндрическую форму, наружные – коническую с углом раскрытия 20-30 град во второй, третьей и четвертой ступенях и 40 град - в пятой ступени.    Горизонтальные разъемы диафрагм – плоские, без наклонных уступов, крайние направляющие лопатки выступают над плоскостью горизонтального разъема в виде флажка, обработка разъема выполнена таким образом, чтобы не проходил щуп толщиной 0.1 мм.
   Ободья имеют большие размеры, к ним приболчены надбандажные козырьки. На горизонтальном разъеме ободьев на одной его стороне устанавливается шпонка, предотвращающая относительное поперечное смещение половин диафрагм.
   Все диафрагмы ЦНД вставляются и центрируются в одной общей внутренней обойме диафрагм на боковых и нижних установочных шпонках.
   В четвертой ступени ЦНД осуществляется влагоудаление за рабочими лопатками. Выходные кромки рабочих лопаток открыты сверху, и влага, отбрасываемая центробежной силой, попадает в камеру за четвертой ступенью, стекает вниз и дренируются.
   В пятой ступени выполнена вертикальная сепарация влаги на направляющих лопатках, при которой отвод влаги текущей вблизи поверхности каналов, осуществляется через специальные щели в стенках лопаток. Влагоотводящие щели располагаются на выпуклой стороне входной части лопаток. Влага, попадающая вовнутрь полой лопатки, выводится во влагоотводящие каналы, находящиеся в теле и ободе диафрагмы. В пятой ступени организовано также влагоудаление за направляющими лопатками. На ободе диафрагмы установлен козырек, образующий с телом диафрагмы кольцевую щель, сообщающуюся с пространством за ступенью; в эту щель и отсасывается влага.
   Направляющие лопатки четвертой и пятой ступени выполнены сварными, полыми. Такая конструкция позволяет осуществлять внутриканальную сепарацию в пятой ступени, а также уменьшает вес диафрагм.
   Роторы всех четырех ЦНД идентичны по своей конструкции. Роторы двухпоточные – пар подводится к центральной части ротора и растекается во взаимно противоположных направления, таким образом валопровод разгружается от осевых усилий.
   Каждый ротор состоит из семи частей, откованных из стали 32ХМ1А, и сваривается электродуговой сваркой под флюсом. Шесть кольцевых швов с прокладными кольцами имеют одинаковую форму.    Ротор под сварку собирается из предварительно проточенных заготовок. Средняя часть представляет собой кованое кольцо с полуразделкой под сварку по торцевым сторонам, диски первой, второй и третьей ступени обоих потоков выполнены в виде цельной поковки без центрального отверстия; на торцевых выступах поковки выточены полуразделки для сварных швов.
   Диски четвертых ступеней изготавливают из отдельных поковок в виде сплошных дисков равного сопротивления с торцевыми выступами.
   Диски пятых ступеней изготавливаются из отдельных поковок, включающих собственно диск пятой ступени (без центрального отверстия) и хвостовик, на котором выполняется посадочное место для насадной кованой муфты, шейки опорного подшипника диаметром 520-0.045 мм, маслоотбойные выступы и цилиндрические поверхности концевых гладких уплотнений. Хвостовик имеет сквозное (до диска пятой ступени) центральное отверстие, которое остается после удаления серединной зоны поковки. Отверстия хвостовиков закрыты со стороны муфт пробками.
   На дисках первых трех ступеней выполнены фигурные выступы, имеющие профили в виде двухопорных (диски первой и второй ступени) и трехопорных (диски третьих ступеней) грибков, с помощью которых на дисках крепятся рабочие лопатки.
   Для сборки лопаток первых трех ступеней с ротором на профильной части дисков выполнено по одному замковому пазу, где срезаны опорные гребешки в тангенциальном направлении на длине, равной ширине хвоста лопатки.
   На дисках четвертой и пятой ступеней выполнены «елочные» пазы для индивидуального крепления каждой лопатки.
   В средней части ротора, а также на внешних торцах дисков третьей и пятой ступеней сделаны кольцевые пазы для установки балансировочных грузов.

Общий вид цилиндра низкого давления (ЦНД).


Конструкция цилиндра низкого давления
Конструкция цилиндра низкого давления


Уплотнение и опорный подшипник цилиндра низкого давления
Цилиндр низкого давления



На сайте www.atoll-filters.ru атолл очистка воды.
На главную