Судовые двигатели

Главная Судовые паровые турбины Детали судовых паровых турбин Диафрагмы в многоступенчатых турбинах
Диафрагмы в многоступенчатых турбинах

Диафрагмы, применяемые в многоступенчатых активных тур­бинах, предназначены для разделения внутренней полости тур­бины на отдельные ступени давления, а также для размещения направляющих аппаратов. Независимо от конструкции каждая диафрагма состоит из двух половин: верхней, устанавливаемой в крышке турбины, и нижней — располагаемой в нижней половине корпуса. Применение разъемных диафрагм облегчает их разборку и сборку.

Установка диафрагмы в корпусе турбины

В выточки корпуса турбины вставляют ободы диафрагмы с ра­диальным и осевым зазором порядка 0,1—0,5 мм. Положение диафрагмы фиксируется в выточках специальными штифтами (рис. 13, а). Иногда полудиафрагму подвешивают на опоры — планки или шайбы (рис. 13, б). В таких случаях между ободом ди­афрагмы и расточкой в радиальном направлении оставляют за­зор размером 1—2 мм, что упрощает центрование диафрагмы в корпусе и позволяет ей свободно расширяться при нагреве. После установки верхние половины диафрагм стопорят винтами или планками на винтах, предохраняющими диафрагмы от прово­рачивания и от выпадания при подъеме крышки турбины. Плот­ность стыков достигается шабрением и приданием им ступенча­той формы. На внутренней расточке диафрагмы имеется выточка для крепления уплотнений.

Диафрагма состоит из полотна, соплового аппарата, обода и уплотнения, располагаемого в месте прохода вала через централь­ное отверстие диафрагмы. Конструкция диафрагмы определяется способом соединения соплового аппарата промежуточных ступеней с полотном и ободом. В современных турбинах применяют диафрагмы:

— литые стальные или чугунные, в которые при отливке за­ливают концы сопловых лопаток;

—      кованые с наборными цельнофрезерованными лопатками;

—     литые с наборными цельнофрезерованными лопатками;

сварные, изготовляемые из проката или стальных поковок.

Литая полудиафрагма

На рис. 14 показана литая полудиафрагма с залитыми лопат­ками. Она имеет обод 1, сопловые лопатки 2 и полотно 3. Для большей прочности соединения с основным металлом на кромках сопловых лопаток сделаны шипы в виде ласточкина хвоста. На рис. 15 изображена кованая диафрагма с наборным сопловым ап­паратом. Цельнофрезерованные сопла 4 надеты на кольцевой вы­ступ 5 кованой полудиафрагмы 1 прорезями 6 и закреплены за­клепками 2. В верхней части сопла соединены между собой полукольцом, которое входит в прорезь 3 и прикреплено штифтами к соплам. Наборные обработанные сопла обеспечивают наиболее точную форму сопловых каналов.

Наборная каваная диафрагма и сварная диафрагма

В настоящее время широко применяют диафрагмы сварной конструкции (рис. 16). Концы сопловых перегородок 3 заведены в ленточные обоймы 2 и 4. Наружная обойма приварена к ободу а внутренняя к полотну 5 диафрагмы. Сопловые перегородки нарезают из цельнотянутых полос. После сварки диафрагмы под­вергают отжигу для снятия внутренних напряжений и проточки в собранном виде.

Диафрагма находится под действием с обеих сторон разности давлений, достигающей в области высоких давлений пара боль­шого значения. Кроме того, диафрагмы первых ступеней давле­ния испытывают действие высоких температур. Поэтому материал диафрагм должен обладать значительной механической проч­ностью.

Диафрагмы литые с залитыми сопловыми лопатками изготов­ляют из чугуна марок СЧ18-36, СЧ21-40 и СЧ24-44, их применяют при температуре пара до 250—300° С. Сопловые лопатки штам­пуют из листовой никелевой или хромоникелевой стали. Стальные литые диафрагмы с залитыми лопатками из-за оплавления кон­цов лопаток при заливке их сталью применяют весьма редко. Стальные литые с наборными сопловыми аппаратами и сварные диафрагмы изготовляют для пара с температурой до 400°С из уг­леродистой стали марок от 15 до 30—40, а для высоких темпера­тур — из хромомолибденовой стали 15ХМ, 20ХМ, 15ХМА. За­клепки для наборных диафрагм изготовляют из стали марок 1X13, 2X13 или 30ХМА.