Паровые турбины высокого давления ЛМЗ - Сопловой аппарат регулирующей ступени

Глава восьмая
ПРОТОЧНАЯ ЧАСТЬ

§ 26. Сопловой аппарат регулирующей ступени
Проточной частью турбины называется совокупность тех ее деталей, в которых происходит преобразование тепловой энергии пара в механическую работу вращающегося ротора. Проточная часть образована направляющими и рабочими лопатками.
В турбинах высокого давления всех типов, выпускавшихся заводом до 1956-1957 гг., первая регулирующая ступень выполнялась в виде двухвенечной ступени скорости с подводом пара через четыре группы сопел.
В турбинах ВК-100 более поздних выпусков регулирующая ступень, оставаясь принципиально той же конструкции, подверглась известной модернизации в части формы каналов, сопел, рабочих и направляющих лопаток.
Очертание проточной части этой ступени в радиальных сечениях приобрело форму несколько расширяющегося сопла, что на основании экспериментальных исследований потерь в этой ступени должно повысить ее коэффициент полезного действия.¹
В турбинах типа ВК-50, начиная с выпуска 1957 г., в качестве регулирующей ступени будет применена одновенечная ступень давления, также с парциальным подводом пара через четыре группы сопел, соответственно примененному в турбинах высокого давления регулированию с помощью четырех регулирующих клапанов. В регулирующей ступени такого типа потерн меньше, чем в двух венечных ступенях скорости. Аналогичная конструкция регулирующей ступени применена и в турбине нормального давления типа АП-25-2.
Конструкция регулирующих ступеней скорости турбин высокого давления показана на фиг. 28, где также изображен промежуточный направляющий аппарат этой ступени. На фиг. 27 изображен вид четырех сегментов-сопел регулирующей ступени со стороны выпуска пара и разрез через канал одного сопла.

Сегменты сопел фиг. 27 представляют собой сварную конструкцию, выполненную следующим образом. Лопатки выфрезерованы из одной поковки с внутренним поясом, ограничивающим сопловой канал со стороны, обращенной к оси турбины. Внешняя сторона каждого соплового канала закрыта плоскими фасонными накладками, имеющими очертания соплового канала. Эти накладки приварены с наружной стороны (с торца) к лопаткам, образуя после сварки сплошную ленту, к которой, в свою очередь, приваривается внешний пояс. Сегменты в окончательно обработанном виде заводятся со стороны разъема цилиндра в пазы, выточенные в сопловых коробках.

¹ Новый профиль проточной части в ступени скорости принят на основании испытаний, проводившихся на кафедре энергомашиностроения Московского Энергетического института имени Молотова.

Сегменты закрепляются у разъема двумя цилиндрическими штифтами, обваренными с наружного торца.
Противоположные концы сопловых сегментов уплотнены по отношению к сопловым коробкам специальными шпонками.
Если температура сопловых сегментов отличается от температуры сопловых коробок, то уплотняющие шпонки не препятствуют проскальзыванию сегментов относительно сопловых коробок в результате теплового расширения.
Сегменты сопел изготавливаются из нержавеющей стали. Канал сопла подвергается после окончательной обработки нитрации (азотированию), что предотвращает износ кромок соплового аппарата твердым уносом котловой воды, содержащимся в паре.
Зазоры между соплами и рабочими лопатками регулирующих ступеней указаны в приложении 1.