Лабиринтовые уплотнения

В качестве примера можно привести насос с ns=110, с отводом в виде направляющего аппарата со сборной камерой, в котором обнаружена связь между эксцентриситетом в лабиринтном уплотнении рабочего колеса и радиальной силой. Причинами изменения радиальных нагрузок при изменении эксцентриситета в щели лабиринта являются перераспределение поля скоростей на всасывании насоса, вызванное перераспределением протечек по окружности лабиринтного уплотнения, и изменение подъемной поперечной силы в щели лабиринта.

При анализе данных эксперимента было сделано предположение о наличии в лабиринтном уплотнении рабочего колеса эксцентриситета и о влиянии его как на постоянную, так и на переменные радиальные нагрузки, действующие на рабочее колесо.

В целях проверки высказанного предположения были проведены эксперименты при различной величине относительного эксцентриситета в нижнем лабиринтном уплотнении колеса х=0 и Х = 0,3. Номинальный радиальный зазор в данном случае был равен 0,31 мм.

7.6. СТРУКТУРА И РАСЧЕТ ПАРОКАПЕЛЬНЫХ ПОТОКОВ В ЛАБИРИНТНОМ УПЛОТНЕНИИ

7.6. Структура и расчет парокапельных потоков в лабиринтном уплотнении . ............. 265

измерение зазоров в лабиринтном уплотнении рабочего колеса;

При вычислении распределения давлений по лабиринтным уплотнениям, представляющим сочетание последовательно включенных элементарных радиальных щелевых уплотнений с зазорами 0,2—0,4 мм, перепад давлений в радиальных щелях рассчитывается как потери напора в функции расхода жидкости, протекающей через щель. В осевых щелях данного лабиринта распределение давлений считается параболическим. Расчет распределения давлений в лабиринтном уплотнении ведется исходя из известных давлений в начале и конце лабиринта.

Последовательно выражая одно давление через другое,, получим уравнение с одним неизвестным. Решив его, определим все давления в лабиринтном уплотнении.

При расчете перепада давлений в лабиринтном уплотнении с правой стороны насоса известны начальный .р2н-т

Определяем давления в щелевом лабиринтном уплотнении турбинного колеса. Сначала находим коэффициенты расхода щелей лабиринтного уплотнения (см. рис. 47):

Согласно рассчитанным коэффициентам, принимая за исходное давление в точке 12, равное давлению на выходе из турбинного колеса по линии тока тора, рассчитываем давления в щелевом лабиринтном уплотнении (табл. 54).

Пар поступает в одно или несколько сопл 4, приобретает в них значительную скорость и направляется на рабочие лопатки 5. Отработанный пар удаляется через выхлопной патрубок 8. Ротор турбины, состоящий из диска 3, закрепленных на нем лопаток и вала /, заключен в корпус 6. В месте прохода вала через корпус установлены переднее 2 и заднее 7 лабиринтовые уплотнения, предотвращающие утечки пара. Так как весь располагаемый теплоперепад срабатывается в одной ступени, то скорости потока в соплах оказываются большими. При расширении, например, перегретого пара, имеющего параметры 1 МПа

Лабиринтовые уплотнения (рис. 16.22) применяют при любых скоростях и смазочных материалах. Большое распространение получили лабиринтовые уплотнения, в которых уплотняющий эффект создается чередованием весьма малых радиальных и осевых зазоров, которые заполняются пластичным смазочным материалом

б) потери рабочего тела через концевые лабиринтовые уплотнения. В части (цилиндре) высокого давления рабочее тело стремится выйти из корпуса турбины в атмосферу через зазоры между вращающимися валом ротора и неподвижным корпусом. В выходной части у конденсационных паровых турбин давление пара ниже атмосферного, поэтому воздух из помещения засасывается через зазоры в турбину. Для уменьшения этих утечек рабочего тела и подсоса воздуха применяют концевые лабиринтовые уплотнения (рис. 30-7). Лабиринтовое уплотнение представляет собой ряд перегородок (гребней) между корпусом и валом турбины и служит гидравлическим сопротивлением проходу пара, обусловливающим существенное уменьшение потерь на утечки.

В турбине со ступенями давления пар от начального до конечного давления расширяется в нескольких расположенных последовательно ступенях. Схема турбины такого типа с тремя ступенями давления изображена на рис. 31-1, в. Пар расширяется от начального давления ро до некоторого промежуточного pi в соплах 2. Кинетическая энергия потока пара после сопел 2 преобразуется на лопатках 3 в механическую работу на валу 5 турбины. Лопатки 3 закреплены в диске 4, насаженном на вал. После выхода из каналов между рабочими лопатками 3 пар направляется в сопла 2' второй ступени давления и расширяется в них до давления р2. Кинетическая энергия пара после расширения в соплах 2' используется на рабочих лопатках 3', после которых пар поступает в сопла 2" третьей ступени давления. В соплах 2" пар расширяется до конечного давления р$ и кинетическая энергия его используется на рабочих лопатках 3". Сопла 2' и 2" установлены в диафрагмах 7, которые неподвижно вставлены в корпус турбины и отделяют одну ступень давления от другой. Изменения давления пара и абсолютной скорости по длине проточной части турбины показаны на рис. 31-1, в. Для уменьшения перетекания части пара без совершения работы по зазору, между диафрагмой и валом турбины из-за разницы давления по обеим сторонам каждой диафрагмы в местах возможного прохода пара устраивают лабиринтовые уплотнения, аналогичные концевым уплотнениям, но с меньшим числом гребней. Выходная скорость пара после каждой ступени давления (при парциальности, равной единице) частично может быть использована в последующей ступени, вследствие чего к. п. д. турбины повышается.

Диафрагмы выполняют из двух половин (рис. 31-9), одну из которых устанавливают в нижней половине корпуса, а другую в верхней. В части высокого давления диафрагмы выполняют коваными, а в последних ступенях — чугунными. В зазоре между валом и диафрагмой устанавливают лабиринтовые уплотнения.

2 — лабиринтовые уплотнения, вставленные в обоймы в корпусе турбины; 3— прижимающие пружины; 4—корпус турбины

Лабиринтовые уплотнения газовых турбин выполняют аналогично лабиринтовым уплотнениям паровых турбин.

Чтобы через зазоры лабиринтовых уплотнений не .могли просачиваться в помещение машинного зала продукты сгорания топлива, в лабиринтовые уплотнения подается из компрессора воздух, одновременно охлаждающий и вал турбины.

Ротор 5 вращается в опорных 8, 13 и упорном 9 подшипниках. Для предотвращения подсасывания воздуха из помещения со стороны всасывания и утечек рабочего тела с выходной стороны на вал насаживают лабиринтовые уплотнения 10, 14.

Конструкция. На рис. 2.14 изображена конструкция некоторых уплотнений. В главных судовых турбинах применяют лабиринтовые уплотнения, в турбинах вспомогательных механизмов — угольные.

В отечественных судовых турбинах нашли применение гребенчатые, реже елочные лабиринтовые уплотнения с односторонними и двухсторонними елочными профилями. Елочные уплотнения отличаются компактностью, но сложны в изготовлении.

Рекомендуем ознакомиться:

Линейчатые поверхности

Линейчатую поверхность

Линейными относительно

Линейными зависимостями

Линейного изменения

Линейного позиционирования

Линейного сканирования

Лабораторных испытаниях

Линейного ускорения

Меню:

Главная страница Термины