Приводний пристрій для обертання турбінного валопроводу і турбогенераторная установка

 

Даний винахід відноситься до області турбогенераторних установок. Воно, зокрема, стосується парових турбін, хоча може бути також застосоване до газових турбін. Турбіни цього типу використовуються на електростанціях, причому кожна турбіна приводить в дію генератор змінного струму для генерування електроенергії. Це може бути станція, що працює на основі енергії від джерела органічного палива або від ядерного джерела.

Конкретніше, винахід відноситься до приводного пристрою, що приводить в обертання турбінний валопровід. Цей валопровід містить ротори кожного турбінного модуля, а також ротор генератора змінного струму. Обертання валопроводу, іменоване також поворотом, зазвичай досягається з допомогою електродвигуна, здатного подолати момент опору валопроводу. Цей електродвигун пов'язаний зі знижувальним редуктором, який приводить в рух валопровід. Необхідно підтримувати обертання валопроводу під час періодів запуску і зупинки турбогенераторної установки, щоб вирівнювати температури ротора і завдяки цьому уникати загального вигину валопроводу під дією теплової асиметрії. Електродвигун також дозволяє ініціювати �я валопроводу низька і постійна. Вона лежить в межах від декількох оборотів в хвилину до декількох десятків обертів у хвилину в залежності від конкретних турбогенераторних установок.

Однак провертання редуктора від електродвигуна не дозволяє досягти дуже низькій швидкості обертання або малих кутових зсувів валопроводу, які необхідні протягом операцій по експлуатації.

У рівні техніки відомо валоповоротное пристрій для турбомашин (SU 168730, МПК F01D, опубл. 26.11.1965), наприклад для парових турбін, що містить укладені в корпус провідну і розташовану на головному валу ведену шестерні, що приводяться в рух від електродвигуна через редуктор, причому в корпусі розташований сопловий апарат для подачі рідини на ведену шестерню, яка використовується, наприклад, у режимах зупинки турбомашини в якості робочого колеса гідроприводу. Вказаний пристрій, вибраний у якості найбільш близького аналога до заявляється винаходу, проте не може забезпечити достатньо високої точності обертання вала на малих швидкостях обертання турбінного валопроводу.

Мета цього винаходу полягає, таким чином, у подоланні цих недоліків шляхом використання приводного пристрою для турбінного валво, викликає обертання турбінного валопроводу, містить головний валоповоротний редуктор з електричним приводом і допоміжний валоповоротний механізм з гідравлічним приводом. Допоміжний валоповоротний механізм забезпечує досягнення кутових зміщень валопроводу, які є керованими і мають низьку амплітуду.

Допоміжний валоповоротний механізм виявляє ту перевагу, що таким способом можна мати в розпорядженні аварійний валоповоротний механізм у випадку відмови головного валоповоротного редуктора. Це також дозволяє долати інерцію валопроводу і підшипників. Крім цього, допоміжний валоповоротний механізм можна розташовувати в будь-якій точці валопроводу, що забезпечує значну гнучкість у компонуванні станції.

Згідно одному приватному аспекту допоміжний валоповоротний механізм управляється штоком гідроциліндра подвійної дії, що дозволяє точно керувати обертанням валопроводу.

Згідно іншого аспекту допоміжний валоповоротний механізм містить колесо, поєднане з валопроводом, і штовхач, з'єднаний зі штоком циліндра, причому штовхач виконаний з можливістю зачеплення із засобами сцеколесом, та положенням зачеплення з одним із засобів зчеплення, в якому переміщення штока циліндра обертає колесо.

Винахід відноситься до турбогенераторної установки для генерування електроенергії, що містить приводний пристрій, що характеризується усіма або деякими з вищезазначених ознаки.

Таким чином, технічний результат, який забезпечується заявленими приводним пристроєм і турбогенераторної установкою з таким приводним пристроєм, що складається в більш точному лінійному переміщення штовхача, що, як наслідок, призводить до більш точному обертанню допоміжного валоповоротного механізму, і самого валу, відповідно, особливо, якщо потрібне обслуговування приводного пристрою або робота на малих швидкостях обертання турбінного валопроводу.

Інші особливості та переваги винаходу стануть зрозумілі з нижченаведеного опису з посиланням на додані креслення, які в якості прикладу ілюструють наступне.

Фіг. 1 є видом в перспективі турбогенераторної установки для генерування електроенергії згідно винаходу.

Фіг. 2 ілюструє допоміжний валоповоротний механізм згідно винаходу.

Фіг. 3 ілюструє приводн�ует приводний механізм допоміжного валоповоротного механізму на вигляді зверху.

Фіг. 5 ілюструє приводний механізм в перспективі в розібраному вигляді.

Фіг. 6, 7, 8 зображують приводний механізм в різних положеннях.

Фіг. 9 ілюструє гідравлічний контур високого тиску підшипників валопроводу.

Фіг. 1 ілюструє турбогенераторний установку для генерування електроенергії, що містить групу парових турбінних модулів - в даному випадку, три турбінних модуля T1, T2, T3, приводять в обертання генератор 3 змінного струму. Ця турбогенераторная установка спирається на жорстку опорну конструкцію 4, зазвичай виконані з бетону. Ротори турбінних модулів приводять в обертання генератор 3 змінного струму навколо осі валу А, причому генератор 3 змінного струму розташований позаду турбогенераторної установки. Валопровід 1 розташований на протилежному генератора 3 змінного струму кінці в корпусі, що містить приводний пристрій, що включає в себе головний валоповоротний редуктор і допоміжний валоповоротний механізм. Головний валоповоротний редуктор пов'язаний з електродвигуном, що забезпечує привід валопроводу 1 за допомогою муфти. Допоміжний валоповоротний механізм 5, показаний на фіг. 2, має привід допомогою гідроциліндра 6. Вспомвалопровод під час експлуатаційних операцій. Це також дозволяє обертати валопровід з постійною швидкістю в кілька оборотів в годину. Допоміжний валоповоротний механізм може служити в якості аварійного валоповоротного механізму у випадку відмови головного валоповоротного редуктора і, зокрема, в разі його проворота у фазі зупинки. Допоміжний валоповоротний механізм забезпечує переривисте обертання - в даному випадку покрокове обертання на кут близько 5-10 градусів зі швидкістю обертання переважно в діапазоні 1-10 про/год.

Обертання головного валоповоротного редуктора переважно безперервне зі швидкістю переважно в діапазоні 1-100 об/хв.

Швидкість обертання головного валоповоротного редуктора вище, ніж у допоміжного валоповоротного механізму. Швидкість допоміжного валоповоротного механізму тим самим забезпечує здійснення операції по експлуатації і, зокрема, можливість повороту ротора на заданий кут.

Під час генерування електроенергії валопровід від'єднується від головного валоповоротного редуктора і від допоміжного валоповоротного механізму. Як головний валоповоротний редуктор, так і допоміжний валоповоротний механізм можуть розташовуватися Ђока.

Допоміжний валоповоротний механізм 5 (фіг. 2) управляється штоком 61 гідроциліндра 6 подвійної дії. Допоміжний валоповоротний механізм містить колесо 10, пов'язане з валопроводом 1, і штовхач 8, з'єднаний зі штоком циліндра 6. Штовхач 8 встановлений з можливістю зчеплення із засобами 11 зчеплення, розташованими на периферії колеса. Кожне зчіпний засіб 11 має поглиблення 110, контактує з парним профілем штовхача 19 8. Штовхач 8 з'єднаний шарніром 9 зі штоком 61 циліндра 6. Завдяки цьому циліндру 6 штовхач 8 може зміщуватися між втягнутим положенням, від'єднаним від колеса 10 (фіг. 2 і 6), та положенням зачеплення із засобами 11 зчеплення (фіг. 7). У положенні зачеплення висувне переміщення штока 61 з циліндра 6 повертає колесо 10, а, отже, і валопровід 1. Амплітуда повороту обумовлена ходом штока 61 циліндра. Корпус 62 циліндра кріпиться до несучої пластини 12, яка сама кріпиться до компоненту 14. Весь вузол кріпиться до компоненту 13, який жорстко з'єднаний з опорною конструкцією 4, переважно на рівні корпусу.

Несуча пластина 12 підтримує приводний механізм 15 для допоміжного валоповоротного механізму 5, що докладно иллюстрируеастине 12. Пластина 14 має дві стійки 16а, 16b, забезпечені направляючими засобами 161а, 161b для повзуна 17, який утворює одне ціле зі штоком 61 циліндра 6. Штовхач 8 з'єднаний зі штоком цього циліндра за допомогою шарнірного зчленування 9, підтримуваного повзуном 17 так, що штовхач може гойдатися між втягнутим положенням та положенням зачеплення. Під час зсуву штока 61 циліндра 6 повзун 17 направляється в поступальному русі направляючими засобами 161а, 161b, підтримуваними пластиною 14, яка утворює одне ціле з корпусом циліндра через опорну пластину 12. Направляючі кошти 161а, 161b утворені пластинами, накладеними на стійки 16а, 16b.

Повзун 17 має U-образну форму (фіг. 5), донна частина якої пов'язана зі штоком 61 циліндра 6. Боковини 17а, 17b U-подібної форми підтримують вісь шарнірного зчленування 9. Ці боковини мають парні частини 171а, 171b, що впираються в направляючі кошти 161а, 161b. Штовхач 8 має форму злегка вигнутого сполучного стрижня, нижня частина якого шарнірно встановлені на осі шарнірного зчленування 9. Верхня його частина має циліндричну форму 19, яка фіксується в поглибленнях 110 на периферії колеса 10. Нижня частина штовхача 8 має поблизу осі шарнір в перший обмежувач 21, утворює одне ціле з пластиною 14. Таким чином, під час переміщення до нижнього кінця штока 61, а тим самим і до повзуна 17, штовхач 8 зміщується у втянутое положення, від'єднуючись від колеса. Перший обмежувач 21 розташований збоку від колеса 10. Пружина 22 розміщена між штовхачем 8 і пластиною 14 всередині корпусу 23, передбаченого в штовхачі 8 на стороні, протилежній обмежувача 21. Ця пружина впливає на палець 24, який встановлений з можливістю ковзання в корпусі 23. Палець 24 має нижній кінець, який виступає вниз з корпусу 23. Цей нижній кінець 25 зазвичай спирається на опорний елемент 26, який утворює одне ціле з повзуном 17. Таким чином, під час висування штока вгору 61 пружина 22 змушує штовхач 8 відхилятися в напрямку положення зачеплення з одним із засобів 11 зчеплення в поглибленні 110 колеса 10, як показано на фіг. 6. Під час руху штока 61 вниз поверхня 20 приходить в зіткнення з першим обмежувачем 21 (фіг. 6), що забезпечує зсув штовхача 8 у втянутое положення, від'єднаний від колеса 10.

Фіг. 8 ілюструє випадок, в якому шток 61 циліндра знаходиться у висунутому положенні, швидкість обертання V валопроводу 1 починає збільшуватися, як в �епления відсуває (по стрілці Е) циліндричну частина 19 від колеса 10. Штовхач 8 потім відхиляється отодвинутое положення, показане на фіг. 8, в якому частина 25 пальця 24, висунутого пружиною 22, фіксується в порожнині 27 повзуна 17. Після фіксації в цій порожнині 27 палець 24 загальмовує штовхач 8 в відсунутому положенні. Отже, переміщення пальця 24, який встановлений з можливістю пересування відносно штовхача 8, дозволяє одній частині 25 цього пальця зачепитися за порожниною 27 в повзун 17, щоб загальмувати штовхач 8 в відсунутому від колеса 10 становищі, внаслідок чого приводний механізм 15 охороняється від пошкодження, яке може статися через зіткнення з засобами 11 зчеплення.

При втягуванні штока 61, коли він відходить від положення, показаного на фіг. 8, частина 25 пальця 24 входить в зіткнення (фіг. 6) з другим обмежувачем 28, який утворює одне ціле з пластиною 14. При цьому частина 25 пальця 24 входить в контакт з опорним елементом 26 (фіг. 6 і 3-4). Далі приводний механізм 15 може функціонувати, як описано у відношенні фіг. 6 і 7. Другий обмежувач 28 розміщений з боку, протилежного першому обмежувача 21 по відношенню до штоку 61.

Для обмеження переміщень повзуна 17 приводний механізм забезпечений двома датчиками 31, 32 перподшипники 30 валопроводу 1.

Можливо, щоб допоміжний валоповоротний механізм 5, зокрема, його гідроциліндр 6 міг бути пов'язаний з контуром 70.

Ротор повинен перебувати в підвішеному положенні протягом будь фази обертання. Це досягається подачею масла під високим тиском в підшипники 30. Робота гідроциліндра 6 також вимагає подачу масла під високим тиском.

З метою спрощення гідравлічної схеми масло під високим тиском, що надходить у гідроциліндр 6, переважно нагнітається насосом 32 в контурі 70, який забезпечує підвішування валопроводу, т. к. контур 70 перебуває під тиском масла, що подається в підшипники.

1. Приводний пристрій для обертання турбінного валопроводу (1), відрізняється тим, що воно містить
головний валоповоротний редуктор з електричним приводом та
допоміжний валоповоротний механізм (5) з гідравлічним приводом, при цьому допоміжний валоповоротний механізм (5) виконаний з можливістю управління штоком (61) гідроциліндра (6) подвійної дії, причому
допоміжний валоповоротний механізм (5) містить колесо (10), виконана за одне ціле з валопроводом (1), і штовхач (8), з'єднаний зі штоком (61) циліндра (6), причому штовхач (8) виконаний з возмоянутим положенням, в якому він від'єднаний від колеса, та положенням зачеплення з одним із засобів (11) зчеплення, в якому висування штока (61) циліндра (6) повертає колесо (10),
штовхач (8) з'єднаний зі штоком (61) циліндра (6) за допомогою шарнірного з'єднання, що спирається на повзун (17), який становить одне ціле зі штоком (61) циліндра (6) так, що штовхач (8) може гойдатися між згаданим втягнутим положенням і згаданим положенням зачеплення, при цьому при переміщенні штока (61) циліндра (6) повзун (17) направляється в поступальному русі допомогою
направляючих коштів (161а, 161b), підтримуваних пластиною (14), яка виконана за одне ціле з циліндром (6).

2. Приводний пристрій за п. 1, яке відрізняється тим, що повзун (17) має U-подібну форму, донна частина якої пов'язана зі штоком циліндра, боковини (17а, 17b) підтримують вісь шарнірного зчленування (9) і мають направляючі кошти (171а, 171b), пов'язані зі згаданими направляючими засобами (161а, 161b), що спираються на пластину (14).

3. Приводний пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що штовхач (8) забезпечений поверхнею (20), розташованої з можливістю упору під час поступального руху штока (61) циліндра (6) в перший обмежувач (21), виконані�яясь від колеса (10).

4. Приводний пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що забезпечено пружиною (22), призначеної для відхилення штовхача (8) під час висування штока (61) циліндра (6) до згаданого положення зачеплення з одним із засобів (11) зчеплення колеса (10).

5. Приводний пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що палець (24) встановлений з можливістю ковзання відносно штовхача (8), тому що одна частина (25) пальця фіксується в порожнині (27) повзуна (17) для гальмування штовхача (8) в відсунутому положенні від колеса (10).

6. Приводний пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що гідравлічний контур високого тиску пов'язаний з підшипниками валопроводу (1) і з допоміжним валоповоротним механізмом (5), зокрема, з гідроциліндром (6).

7. Турбогенераторная установка для генерування електроенергії, що містить приводний пристрій по кожному з пп. 1-6.



 

Схожі патенти:

Спосіб і система для режиму повільного провертання турбоагрегату

Винахід стосується системи і способу для повільного провертання валопроводу. Технічний результат полягає в забезпеченні можливості повільного провертання валопроводу на електростанції без застосування при цьому зовнішнього масляного гідромотора. Система для режиму повільного провертання турбоагрегату включає в себе електричний генератор, головний збудник і допоміжний збудник. Під час номінального режиму допоміжний збудник використовується в якості постійно збудженої синхронної машини для одержання електричного напруги, а в режимі повільного провертання допоміжний збудник служить двигуном для повільного провертання. При цьому система включає в себе також перемикач, який служить для перемикання між номінальним режимом і режимом повільного провертання. 2 н. і 5 з.п. ф-ли, 2 іл.

Система переміщення для огляду турбіни і агрегат компресора і турбіни

Винахід відноситься до системи переміщення для огляду турбіни, зокрема турбіни, з'єднаної з відцентровим компресором

Валоповоротное пристрій

Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до конструкції парових і газових турбін, а більш конкретно до валоповоротному пристрою, призначеного для виключення викривлення ротора при зупинці турбіни

Валоповоротное пристрій

Винахід відноситься до області машинобудування, може бути використано для забезпечення обертання роторів парових турбін перед пуском і після зупинки і дозволяє підвищити надійність

Пристрій для провертання ротора турбомашини

Винахід відноситься до устрвам для технологічного обслуговування турбомашин і дозволяє підвищити плавність повороту ротора турбомашини

Валоповоротное пристрій турбомашини

Винахід відноситься до турбомашиностроению і може бути використане на газових турбінах для забезпечення рівномірного охолодження ротора після зупинки і для подолання тертя спокою у вкладишах підшипників при пуску
Up!