ТУРБИНА ТИПА ПЛ 826-ГК-750 МОЩНОСТЬЮ 20000 кВт
(Дженпег ГЭС)
Горизонтальная капсульная поворотно-лопастная турбина (фиг. 10, табл. 1) служит приводом генератора трехфазного тока с воздушным охлаждением.
Опорный статор турбины является несущей конструкцией агрегата и воспринимает осевую нагрузку от давления воды, весовые нагрузки бетона, ротора генератора и крутящий момент от генератора. Статор выполнен сварным из листовой углеродистой стали. Наружное и внутреннее конические пояса статора соединены между собой восемью колоннами. Во внутреннем поясе статора имеются две плиты с резьбовыми отверстиями для крепления двух сервомоторов направляющего аппарата. К фланцу этого пояса со стороны верхнего бьефа укреплен промежуточный пояс с опорой для подшипника ротора генератора, а со стороны нижнего бьефа установлены наружное кольцо направляющего аппарата и сдвоенная кольцевая опора для установки регулирующего кольца. Верхняя колонна статора - утолщенного профиля, через нее осуществляется доступ внутрь капсулы обслуживающего персонала и, кроме того, в ней уложены масляные и водяные трубопроводы, а также коммуникации электропроводки контроля, автоматики и других нужд. Нижняя колонна статора служит проходом из нижнего помещения турбины через бычок в головную часть капсулы.
Камера рабочего колеса выполнена из углеродистой стали, состоит из трех кольцевых сварных частей - поясов. Для создания жесткости и прочности камеры каждый из поясов снабжен кольцевыми продольными ребрами. Зона сферической части камеры (зона рабочего колеса), которая подвергается наибольшему кавитационному воздействию, изготовлена из листовой, нержавеющей стали. Камера имеет горизонтальный разъем, что дает возможность при съеме ее верхней половины производить монтаж и демонтаж рабочего колеса. В конусной части камеры, со стороны нижнего бьефа, имеется лаз диаметром 700 мм, через который может производиться ревизия проточного тракта турбины. Со стороны нижнего бьефа камера крепится к фланцу фундаментного кольца, выполненного из углеродистой стали.
Рабочее колесо турбины состоит из стального корпуса, четырех лопастей, отлитых из нержавеющей стали, сервомотора с деталями механизма поворота лопастей и сварного конуса. Лопасти - отъемные, соединяются с цапфами болтами и шпонками. На цапфы лопастей надеты рычаги, шарнирно соединяющиеся через серьги и стаканы с поршнем сервомотора рабочего колеса. Поршень перемешается под давлением масла и поворачивает лопасти. Масло под давлением поступает в сервомотор через штанги штока и соединенные с ним штанги валов из маслоприемника.
Уплотнения лопастей рабочего колеса - съемные, предназначены для предотвращения утечек масла из корпуса рабочего колеса и попадания воды из камеры турбины в корпус. Манжеты уплотнения выполнены из прессованной маслостойкой резины.
Направляющий аппарат турбины - конический, имеет 16 лопаток асимметричного профиля с углом наклона к продольной оси агрегата 60° и состоит из наружного и внутреннего колец, в которых размещены подшипники опорных цапф лопаток. Наружное кольцо - сварное из листовой углеродистой стали, выполнено из восьми частей; внутреннее кольцо - сварно-литое из стали из четырех частей. Механизм поворота лопаток размешается во внутреннем кольце направляющего аппарата. Два сдвоенных сервомотора закреплены вертикально на плитах внутреннего кольца статора. Каждый сервомотор имеет по два цилиндра - корпуса, спаренных обшей тягой, на концах которой насажены поршни. При перемещении поршней сервомоторов происходит поворот регулирующего кольца и соответственно направляющих лопаток.
Все соединения серег и рычагов механизма поворота лопаток имеют шаровые шарниры с самосмазывающимися капроновыми втулками в местах трения. Места трения регулирующего кольца выполнены из специальных материалов эпоксидной композиции, не требующих смазки. Такой же материал использован для вкладышей подшипников направляющих лопаток. Направляющая лопатка имеет три опоры: одна расположена в подшипнике наружного кольца и две - в подшипнике внутреннего кольца. Цапфы лопаток уплотняются резиновыми манжетами, в местах трения облицованы листами из нержавеющей стали. Уплотнение лопаток по продольным кромкам осуществляется с помощью резиновых шнуров, уложенных в пазы входных кромок лопаток.
Фланцевые соединения наружного и внутреннего колец со статором и камерой турбины уплотнены резиновыми шнурами. Диаметральные зазоры между сферами наружного и внутреннего колец и торцевыми сферами перьев направляющих лопаток уплотняются также резиновыми шнурами, заложенными в проточенные на сферах колец фасонные пазы.
Подшипник турбины - сегментный с баббитовой заливкой, работает на жидкой масляной смазке. Подшипник расположен перед рабочим колесом и установлен на опоре сварного конуса. Подшипник имеет 12 сегментов, из которых восемь нижних опираются попарно шаровыми пятами на четыре балансира, опирающихся на пяты в корпусе; четыре верхних сегмента имеют аналогичные шаровые опоры на крышку, но без промежуточных балансиров. Балансиры, шаровые опоры сегментов, корпуса и крышки выполнены из высокопрочной стали и закалены на высокую твердость. Уплотнения подшипника состоят из многорядных гребенчатых колец. Каждое кольцо - сварное из дюралюминия, выполнено из двух половин.
Уплотнение турбины служит для зашиты подшипника и внутренней полости капсулы, в которой размешен подшипник. Уплотнение установлено между опорным конусом подшипника и рабочим колесом; оно состоит из двух дисков: неподвижно установленного на опорном конусе подшипника турбины и вращающегося диска, насаженного на вал.
Капсула турбины расположена внутри потока и состоит из следующих частей (по потоку): головной части с проходной колонной, корпуса статора генератора и промежуточного пояса. Все отдельные узлы капсулы выполнены сварными из стального проката. Для обеспечения прочности и жесткости головная часть и все другие узлы капсулы по оболочкам имеют решетку оребрения.
Головная часть состоит из четырех поясов. Первый пояс (по потоку) приваривается на монтаже. Второй состоит из двух частей с патрубком под проходную колонну, третий и четвертый (каждый из четырех частей) имеют фланцы и соединяются между собой болтами. Внутренние поверхности капсулы и проходной колонны теплоизолированы. Герметизация капсулы осуществляется с помощью резиновых шнуров и уплотняющих швов.
Проходная колонна овального поперечного сечения выполнена по длине из двух частей. Нижним фланцем колонна присоединяется к патрубку головной части капсулы, а верхним закрепляется на раме машинного зала. Внутри колонны проходит лестница для входа в капсулу и имеются перегородки для масловодоводов, а также коммуникаций электропроводов и шинопроводов.
Вал турбины выполнен из низколегированной стали, кованым из двух частей, которые сварены между собой электрошлаковым методом. Вал имеет два фланца: одним крепится к рабочему колесу, другим - к валу генератора.
Масловодоприемник турбины служит для подвода масла в сервомотор рабочего колеса и воды для охлаждения полюсов ротора генератора. Масловодоприемник состоит из двух смежных самостоятельных узлов: маслоприемника и водоприемника, расположенных на общей наружной штанге, закрепленной на торце вала генератора и вращающейся вместе с валом. Маслоприемник состоит из сварного стального корпуса и соединенной с ним сварной ванны. С помощью буксы и штанг внутренняя полость маслоприемника разделяется на три зоны: две напорные и одну сливную. Напорные зоны соединены при помощи штанг с полостями сервомоторов.
Фиг. 10. Разрез по турбине типа ПЛ 826-ГК—750 (Дженнег ГЭС)
Сливная ванна служит для удаления протечек масла из внутренней полости рабочего колеса, она выполнена из двух половин.
Водоприемник состоит из корпуса, двух крышек, присоединенных к его торцам, распределительного диска, укрепленного на горце генераторного вала на шарикоподшипниковой споре. Вода для охлаждения обмоток полюсов ротора генератора подается по трубопроводу в два отверстия, расположенных в торцевом поясе крышки, проходит в камеру и через два отверстия в распределительном диске поступает в совмещенные с ними осевые отверстия вала к обмоткам полюсов. На торцах крышек водоприемника установлены кольцевые уплотнения из внутренних материалов: в зоне давления - два кольца, в зоне слива - одно.
Peгулярование турбины осуществляется регулятором типа ЭГРК-1Т-150-5 и маслонапорной установкой типа МНУ-ЗОМ-2/40-60.
Техническая характеристика
Напор, м: расчетный 7,3
максимальный 10,67
минимальный 4,91
Мощность, к Нт .. 29000
Скорость вращения, об/мин ... 62
Диаметр рабочего колеса, мм .. 7500
Количество лопастей рабочего колеса ... 4
