Назначение

Система тепловых расширений турбины предназначена для сохранения в допустимых пределах взаимного положения роторных и статорных деталей турбоагрегата, изменяющих свои геометрические размеры по мере прогрева или остывания. Система тепловых расширений должна одновременно обеспечивать:

• свободные тепловые перемещения цилиндров и корпусов подшипников относительно фундамента и друг друга в заданных направлениях;
• надежное крепление цилиндров низкого давления к фундаментным рамам;
• надлежащее прилегание корпусов подшипников к фундаментным рамам;
• соосность проточной части, валопровода и расточек корпусов подшипников в заданных пределах на всех режимах работы;
• осевые зазоры между деталями ротора и статора в заданных пределах.

Конструктивное оформление системы тепловых расширений зависит от мощности турбины и ее размеров.

Характерные дефекты и причины

По мере увеличения срока службы турбин все чаще наблюдается нарушение процесса нормального теплового расширения цилиндров. Нарушения нормальной работы систем тепловых расширений паровых турбин проявляются в деформациях и скачкообразных перемещениях корпусов подшипников, кручении ригелей поперечных рам фундамента, невозвращении корпусов подшипников в исходное положение после остывания цилиндров. В результате наблюдаются: повышение вибрации и утечки пара и масла, повреждения подшипников и муфт, задержки пусков (из-за достижения предельных относительных расширений роторов).

При возникновении значительных по величине сил, препятствующих продвижению корпусов подшипников по фундаментным рамам, происходит:

а) прогиб ригелей фундамента в горизонтальной плоскости;

б) закручивание ригелей в вертикальной плоскости.

При этом на статорные детали турбины (корпуса подшипников и цилиндры) будут действовать силы сжатия, деформирующие их вследствие податливости торцевых стенок. В результате возникает:

а) повышенное удлинение ротора, свободно расширяющегося от упорного подшипника, относительно статора;

б) нарушение взаимного радиального расположения деталей турбины относительно друг друга.

Эти нарушения препятствуют быстрому пуску турбины и, как следствие, приводят к перерасходу топлива.