IT8420501A1 - Controllo di carichi di spinta per albero di turbina a vapore - Google Patents
Controllo di carichi di spinta per albero di turbina a vaporeInfo
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Description
"CONTROLLO DI CARICHI DI SPINTA PER ALBERO DI TURBI-NA A VAPORE".
R IA S SU N T O
Viene descritta una turbina a vapore sospesa che presenta come caratteristica un complesso di tenuta (46) e un complesso di cuscinetto (12) per minimizzare il movimento d'albero assiale. Il complesso di tenuta for_ ma una barriera a pressione fra una regione di scarico a vuoto relativamente basso e una cavit? di scarico (28) disposta a una prima estremit? dell'albero di rotore (31) per minimizzare la pressione differenziale attraverso le estremit? dell'albero e la forza di spinta risultante dell'albero di rotore contro la car??IM?UIY S.p.A.
cassa di turbina (10). E' previsto un complesso di cu scinetto che comprende una coppia di cuscinetti di supporto (70, 72) e una coppia di cuscinetti reggispin ta disposti in opposizione (74, 76). In una prima for ma di realizzazione un cuscinetto reggispinta (74) ? collegato da un anello adattatore (114) che ? montato a una carcassa di supporto divisa orizzontalmente (34). In un'altra forma di realizzazione, il cuscinet to reggispinta (74') ? portato da uno dei cuscinetti di supporto (70'). I cuscinetti di supporto (74, 76, 74 ') sono preferibilmente collegati da cuscinetti ad anello divisi orizzontalmente (114, 110, 119, 119') per facilitare l'inserimento e la rimozione dei cusci netti senza rimuovere l'albero sospeso.
D E SC R I Z I O N E
Campo tecnico
La presente invenzione riguarda delle turbine a vapore sospese e, pi? in particolare, una disposizione e un disppsitivo per ridurre il movimento d'albero assia le o carico in tali turbine.
Sfondo dell'invenzione
Le macchine turbo sono sottoposte a carichi di spinta, sia radiali che assiali. E' necessario che i cuscinet ti della macchina supportino tali carichi ma carichi eccessivi causano perdita di potenza e usura.
BUGNION S.p.Aa
Pertanto, sono necessari mezzi per controllare i carichi d'albero. La presente invenzione riguarda il controllo del carico di spinta assiale di una turbina a vapore sospesa.
Grazie alla natura della sua forma una macchina turbo sospesa ha un carico di spinta assiale imposto su di s? generalmente uguale al prodotto di: (1) l'area del la protuberanza d'albero mancante (cio? l'estremit? sospesa) ; e (2) la pressione differenziale relativa all'ambiente applicata a quest?area.
La presente invenzione supera questo problema impiegando uno stantuffo di bilanciamento chiuso a tenuta sulla estremit? d'albero sospeso che pu? essere fatto sfogare a un ambiente per bilanciare la spinta o fatto sfogare ad un altra pressione di controllo per con trobilanciare ogni altra forza netta non bilanciata nella turbina.
I procedimenti convenzionali per risolvere questo pr? blema hanno comportato l'uso di cuscinetti reggispinta. L'uso di tali cuscinetti reggispinta in tali domande ? illustrato nei brevetti U.S.A. 4.304.522 a Newland; 4.241.958 a Moller e al.; 4.?05.572 a Giffhorn; 3.941.437 a Maclnnes e al.; 3.817.568 a Elwell; 3.702.719 a Hoffman; e 2.877.945 a Trebilcock.
I cuscinetti reggispinta lavorano al meglio, tuttavia, BUGN/ON S-P.A.
quando il carico ? relativamente costante o varia len tamente nel tempo.
Nel caso di turbine a gas, ? stata usata una pressione positiva per aiutare il bilanciamento della pressione differenziale nell'albero di rotore. Un apprb? ci? che usa gas o aria di scarico ? illustrato nei brevetti U.S.A. 3.565.543 a Mrazek, e 4.152.092 a Swearingen. Un altro approccio ancora ha comportato guarnizioni a labirinto per impedire la perdita da una regione ad alta pressione a una a bassa pressione per stabilizzare il carico sui cuscinetti reggispinta. I brevetti U.S.A. 3.129.922 a Rosenthal e 3.043.560 a Varadi sono due esempi basilari.
Guarnizioni a labirinto sono state pure usate sul lato a valle di un rotore per iniettare aria di raffred damento in una camera o regione a valle delle palette di rotore (per esempio, brevetto U.S.A. 3.527.053 a Horn e 3.989.410 a Ferrari).
Tuttavia, in turbine a vapore sospese, quale quella illustrata nel brevetto U.S.A. 2.795.371 a Buchi Sr. e al., queste tecniche non sono state perfezionate per soddisfare l'industria.
Anche con caratteristiche che rendono uguale tale pressione per minimizzare le variazioni di spinta assiale, i cuscinetti reggispinta si usureranno ancora e debbono essere sostituiti.
In alcune turbine sospese, i cuscinetti reggispinta e di supporto sono racchiusi in una sede di cuscinetto posizionata immediatamente a monte del rotore e di un complesso di chiusura a tenuta dell'albero associato.
Questa disposizione migliora la stabilit? del rotore. In alcune forme compatte sia i cuscinetti reggispinta che i cuscinetti di supporto sono spesso montati in una carcassa di sede o di cuscinetto comune che deve essere progettata per consentire la rimozione dell'albero di rotore attraverso la carcassa di turbina. Questo ? un compito estremamente difficile e che richiede tempo.
Pertanto, ogni soluzione al problema di variare il ca rico di spinta, deve soddisfare la necessit? pratica sia della rimozione dell'albero che della sostituzio ne del cuscinetto in condizioni difficili d'accesso. Sommario dell'invenzione
Uno scopo principale della presente invenzione ? di fornire un dispositivo per minimizzare la variazione nelle forze di spinta attraverso l'albero di una tur bina a vapore sospesa.
Uno scopo pi? particolare ? di fornire un complesso di tenuta per ridurre la spinta a valle sull'albero BUGNJON S.p.A, di rotore di una turbina sospesa in cui una parte del l'albero ? disposta esternamente a una cavit? di tenuta e in comunicazione di flusso con il lato (conden satore) di scarico o lato a valle del rotore di turbina e un'altra parte dell'albero ? disposta all'interno della cavit? di tenuta e in comunicazione di flusso con una regione di pressione relativamente costante (quasi atmosferica) prodotta da un meccanismo di pressione quale un sistema di scarico a premistoppa.
In una prima forma di realizzazione il complesso di tenuta comprende un primo elemento di tenuta che ? unito in maniera fissa alla carcassa di turbina e un secondo elemento di tenuta che ? attaccato all'estremit? sospesa dell'albero di rotore di turbina.
Il primo elemento di tenuta ? fisso entro la predetta cavit? di scarico ed ? in comunicazione di flusso con una sorgente di pressione relativamente fissa (cio?, il sistema di scarico a premistoppa). Il primo elemento di tenuta presenta un'estremit? aperta dispo sta verso l'estremit? sospesa dell'albero di rotore. Il secondo elemento di tenuta ? attaccato all'albero di rotore ed ? in impegno di tenuta con il primo elemento di tenuta. Il complesso di tenuta forma pertanto una zona, immediatamente a valle dell'estremit? BUGNfON S.p.A. sospesa dell'albero, che ? a una pressione generalmen te atmosferica.
In questo modo, viene bilanciata la forza imposta su_l l'estremit? libera dell'albero dall'atmosfera circostante.
In una forma di realizzazione preferita, i primi e secondi elementi di tenuta comprendono una tenuta a labirinto, la turbina sospesa ha un diffusore di sca rico nell'estremit? a valle del rotore e il primo elemento di tenuta comprende un anello di tenuta montato in maniera fissa sul diffusore di scarico.
Un ulteriore scopo della presente invenzione ? di for nire un complesso di tenuta che pu? essere facilmente sostituito al, o usato unitamente all'anello di tenuta di resistenza altrimenti montato all'estremit? del. l'albero di rotore. In quelle turbine l'albero di rotore comprende mezzi per montare in maniera rimovibile ivi, l?anello di tenuta di resistenza.
Pertanto, il secondo elemento di tenuta ? dotato di mezzi, complementari ai mezzi di supporto sopra citati, per supportare il secondo elemento di tenuta in sostituzione dell'anello di tenuta di resistenza, all'albero di rotore.
Un altro obiettivo ancora della presente invenzione ? di fornire un complesso di cuscinetto per l'albero S.p.A*
di una turbina sospesa in cui una coppia di cuscinetti di supporto supportano l'albero, una coppia di cuscinetti reggispinta opposti vincola l'albero contro il movimento assiale, e sono previsti mezzi per montare uno dei cuscinetti reggispinta a uno dei cuscinetti di supporto in modo che l'albero pu? essere facilmen te rimosso attraverso la carcassa di turbina.
Preferibilmente, i cuscinetti sono divisi orizzonta^ mente, come ? la sede di cuscinetto che racchiude i cu scinetti, in modo che i cuscinetti reggispinta e i cuscinetti di supporto possano essere facilmente cambiati senza togliere l'albero.
Uh altro scopo ancora della presente invenzione ? il prevedere un complesso di cuscinetto in una turbina sospesa in cui una coppia di cuscinetti di supporto e una coppia di cuscinetti reggispinta supportano un albero, e sono previsti mezzi per montare uno dei cusci netti reggispinta adun anello rimovibile portato dalla sede di cuscinetto.
In questa forma di realizzazione un anello adattatore diviso ? portato dalla sede di cuscinetto, invece che da uno dei cuscinetti di supporto, come nella preceden te forma di realizzazione.
Preferibilmente, una sede per il complesso di cuscinet to ? divisa orizzontalmente,!?anello adattatore ? diBUGNION S.p.A,
viso orizzontalmente e sia i cuscinetti di supporto che i cuscinetti reggispinta sono divisi orizzontalmente per facilitare il rapido assemblaggio e disassemblaggio dei cuscinetti senza la rimozione dell'albero.
Breve descrizione del disegni
I predetti scopi e ulteriori caratteristiche saranno descritti in maggior dettaglio e ulteriori scopi, van taggi e caratteristiche, saranno chiari nella seguen te descrizione dettagliata della forma di realizzazio ne preferita che viene data con riferimento alle diverse viste dei disegni, nei quali:
la Figura 1 ? una vista in prospettiva di una turbina sospesa in cui viene realizzata la forma di realizzazione preferita della presente invenzione;
la Figura 2 ? una vista in sezione della turbina illustrata in Figura 1 presa lungo la linea di sezione 2-2 di Figura 1;
la Figura 3 ? una parte di Figura 2 che ? ingrandita per illustrare pi? chiaramente il complesso di tenuta della presente invenzione;
la Figura 4 ? una parte di Figura 2 ingrandita per illustrare pi? chiaramente il complesso di cuscinetto della presente invenzione; e
la Figura 5 ? una parte ingrandita di Figura 4 che BUGN/ON S.p.A.
illustra un'altra forma di realizzazione del compie^ so di cuscinetto.
Descrizione dettagliata
Mentre la presente invenzione ? suscettibile di realizzazione in molte forme diverse, vengono illustrate nei disegni e saranno descritte qui di seguito in dettaglio, alcune forme di realizzazione specifiche, con l'intendimento che la presente descrizione vada considerata un esempio dei principi dell?invenzione e che non intende limitare l'invenzione alle forme di realizzazione specifiche illustrate.
Prima di descrivere i dettagli dell'invenzione, sar? descritto in dettaglio il dispositivo globale di una turbina a vapore sospesa in modo che saranno pi? facilmente apprezzati gli aspetti caratteristici del-1'invenzione.
Con riferimento ora alla Figura 1, viene illustrata una turbina a vapore sospesa che impiega il dispositivo che minimizza il movimento dell'albero assiale della presente invenzione. La turbina comprende una carcassa di turbina 10, una carcassa di cuscinetto divisa orizzontalmente 12 e una carcassa di trasmissione 14.
La carcassa di turbina 10 comprende un'entrata di vapore 16 che ? atta a essere collegata a una sorgente di vapore in pressione, una carcassa di valvola rego latrice .18, un cassetto di vapore anulare 20, una car cassa di rotore 22 e una carcassa d'uscita di scarico e diffusore combinato 24.
Il vapore in pressione entra nell'entrata 10 (nella direzione indicata dalla freccia 26) passa attraverso la valvola regolatrice e nel cassetto di vapore 20. Dal cassetto di vapore 20, il vapore ad alta pressione passa attraverso le palette di rotore (cio? le palette mobili) entro la carcassa di rotore 22 per imprimere ivi un movimento girevole. Il vapore di scarico esce quindi attraverso un diffusore 44 (si veda Figura 2) entro la carcassa d'uscita di scarico 24 e una cavit? o foro di scarico 28 a un condensatore (non illustrato per maggior chiarezza) nella direzione indicata dalla freccia 30.
La direzione della freccia 30 definisce un riferimento a monte per la turbina; la zona a valle essendo verso il condensatore.
Sono pure previsti fori di scarico a premistoppa 25 e scarichi di carcassa. Un albero di rotore 31 (si veda Figura 2) si prolunga attraverso la carcassa di cu scinetto 12 e nella carcassa di trasmissione 14 entro cui sono contenuti ingranaggi di riduzione idonei e altri elementi di supporto di carico.
BUGNION S.p.A.
Per quanto concerne un aspetto della presente invenzione, la carcassa di cuscinetto 12 comprende una sede divisa orizzontalmente formata da due mezze carcas se flangiate 32 e 34. Queste sono assicurate insieme lungo i loro lati contigui da bulloni 36. La carcassa di cuscinetto 12 contiene cuscinetti di supporto divisi, in modo che i cuscinetti possono essere cambiati senza la rimozione dell'albero di rotore 31 (si veda Figura 2).
Si fa accesso ai cuscinetti togliendo la sezione di carcassa superiore 32 dalla sezione di carcassa inferiore 34, separando le due met? dei cuscinettida cambiare, sostituendo nuovi pattini di supporto ai patti^ ni di supporto usurati, assemblando nuovamente i cuscinetti e assemblando quindi nuovamente le due sezio ni di carcassa 32 e 34.
Con riferimento ora alla Figura.2, viene illustrato un complesso di rotore sospeso 33. Il complesso ? posizionato entro la carcassa di turbina 10 adiacente al cassetto di vapore anulare 20. Vapore in pressione entro il cassetto di vapore 20 passa attraverso i fori anulari 35 e 37 (palette mobili fissate) e oltre u na pluralit? di palette di rotore 38V e 40V sui due rotori 38 e 40 (palette mobili in rotazione) nella direzione indicata dalle frecce 42. Il vapore di scaeUGNION S.p.A. rico passa attraverso un diffusore anulare 44 e esce quindi fuori dal foro di scarico 28.
Gli.esperti nel settore sanno che il flusso di vapore in pressione attraverso una turbina sospesa fa s? che una spinta o forza di pressione differenziale venga imposta attraverso l'albero di rotore {cio? la forza dell'atmosfera sull'estremit? d'uscita o libera dell'albero). Qui ? previsto un complesso di guarnizione 46 per ridurre la pressione differenziale attraver so le estremit? dell'albero di rotore (cio? Po?t.jn in funzione di Pcond).
Effettivamente, viene usato un complesso di guarnizio ne 46 per formare una zona 48, immediatamente a valle dell'estremit? 50 dell'albero di rotore 31 che vie ne mantenuta relativamente vicina alla pressione atmosferica.
Pertanto, riducendo la pressione nella parte o nell'e stremit? 50 dell'albero 31, la spinta assiale diretta verso monte contro l'albero di rotore viene ridotta rispetto a quella di un albero completamente esposto al vapore di scarico nella cavit? 48.
Posizionato a monte dei rotori 38 e 40, ma ancora con tenuto entro la carcassa di rotore 22, ? un complesso di guarnizione 52 che comprende una pluralit? di guar nizioni ad anello diviso che impegnano a tenuta una BUGNION S.p.A. sezione 54 dell'albero di rotore 31 posizionato imme diatamente in avanti o a monte della carcassa di tur bina 10. L'albero di rotore 31 si prolunga nella car cassa di cuscinetto 12 attraverso una barriera d'olio 54 associata con questa.
Una sezione a diametro ridotto 58 dell'albero di rotore 31 si unisce con una sezione allargata 60 dell*al bero di rotore per definire uno spallamento ad anello 62. Ancora pi? a monte,'la sezione a diametro allargato 60 dell'albero di rotore 31, si unisce con una ?
altra sezione a diametro ridotto 64 per definire un altro spallamento ad anello 66. L'albero di rotore 31 pertanto impegna un accoppiatore 68 che si accoppia con un albero (non illustrato) nella carcassa di trasmissione 14 (si veda Figura 1).
Con riferimento alle Figure 4 e 5, secondo un altro aspetto della presente invenzione, una coppia di complessi di cuscinetto di supporto 70 e 72 sono montati entro la carcassa di cuscinetto 12 per fornire il sup porto dell'albero di rotore 31 a entrambi i lati de^ la sezione a diametro allargato 60 dell'albero.
Questi complessi di cuscinetto di supporto 70 e 72, sono divisi orizzontalmente per facilitare la rimozio ne e la sostituzione di elementi di cuscinetto senza richiedere la rimozione dell'albero di rotore 31 dal BUGNION S.p.A. la carcassa di cuscinetto 12.
Una coppia di complessi di cuscinetto reggispinta 74 e 76 favoriscono la minimizzazione del movimento assiale risultante dell'albero di rotore 31. Chiaramente, la caduta di pressione nei rotori di turbina 38 e 40 e la pressione disuguale nelle estremit? dell'al bero causa una forza netta sull'albero 31 nella direzione a valle.
I complessi cuscinetto reggispinta 74 e 76 sono rispet tivamente posizionati adiacenti agli spallamenti 62 e 66 ad entrambe le estremit? della sezione d'albero allargata 60. Come sar? spiegato in maggior dettaglio, in una forma di realizzazione della presente invenzio ne,un primo complesso di cuscinetto reggispinta 74 pu? essere portato da un anello adattatote diviso orizzontalmente 76 che ? montato alla carcassa di cuscinetto inferiore 34 {si vedano Figure 2, 4).
In un'altra forma di realizzazione, il complesso di cuscinetto reggispinta 74 ? montato direttamente al complesso di cuscinetto di supporto adiacente 70, (si veda Figura 5).
Ora che la disposizione globale dei componenti principali dell'invenzione ? stata descritta, sar? descrit to in maggior dettaglio il complesso guarnizione 46. Con riferimento ora alla Figura 3, il complesso guarBUGISIION S.p.A, nizione 46 ? una guarnizione a labirinto a due parti comprendenti: un primo elemento di tenuta cilindrico 78 che ? unito in maniera rimovibile al diffusore di scarico 44 per mezzo di viti o bulloni 80; e un secondo elemento di tenuta 82 che contiene elementi di denti 84 e che ? unit? in maniera rimovibile all'estremit? sospesa dell'albero di rotore 31 per mezzo di un anello di supporto di guarnizione 86.
L'anello di supporto di guarnizione 86 ? unito in ma niera rimovibile all'albero di rotore 31 per mezzo di bulloni o dispositivi di fissaggio 88 usati per tenere i rotori 38 e.40 sull'albero di rotore. Il se condo elemento di guarnizione 82, a sua volta, ? unito in maniera rimovibile all'anello di supporto .di tenuta 86 per mezzo di dispositivi di fissaggio filet tati 90 (uno solo essendo illustrato per maggior chia rezza) .
Per quanto concerne un altro aspetto della presente invenzione, il complesso di guarnizione 46 ? atto a essere inserito in una turbina a vapore avente un anello di tenuta di resistenza preesistente unito all'estremit? sospesa dell'albero di rotore 31 dai bui. Ioni o dispositivi di fissaggio di rotore 88. In altre parole, quella parte 92 del secondo elemento di tenuta 82 ? definita, in parte, dalla linea trattegBUGNION S.p.A.
giata 94 ed ? preferibilmente identica all'anello di tenuta di resistenza preesistente.
Per quanto riguarda questo aspetto dell'invenzione, l'anello di tenuta di resistenza, normalmente unito all'anello di montaggio di tenuta 86 da dispositivi di fissaggio 90, ? staccato dal rotore 40 e il secondo elemento di guarnizione 82 ? montato al rotore al suo posto.
Il diffusore 44 definisce una regione sagomata a sacca 48 posizionata direttamente oltre o a valle di una parte centrale 50 dell'albero di rotore 31. Il cerchio di bullone sull'anello di supporto di guarnizione 86 per dispositivi di fissaggio 90 ? posizionato in una parte periferica dell'albero di rotore 31 (cio? radiai, mente distanziato dalla parte centrale 50 dell?albero di rotore).
Pertanto, il secondo elemento di guarnizione 82 presenta una sezione trasversale generalmente sagomata a L e assomiglia in certo modo a un cappello superiore con una parte principale o alzata che si prolunga verso l'interno da una parte periferica o bordo nel secondo elemento di guarnizione 82 e nella sacca 48 all'estremit? a valle del diffusore 44.
La sacca 48 definita dal diffusore 44 e dal complesso di guarnizione 46 ? in comunicazione di flusso con un BUGNION S.p.A,
condotto di scarico a premistoppa 96. In assenza del complesso di guarnizione 46, la parte centrale 50 del rotore 40 sarebbe essenzialmente alla pressione dell'entrata di condensatore. Questa pressione pu? esse re molto vicina al vuoto (turbina caricata leggermeli te) o a una pressione leggermente inversa (turbina caricata pesantemente). In ogni caso, la pressione ? inferiore a quella dell'atmosfera circostante.
Il complesso di guarnizione 46 come tale assicura che la pressione all'estremit? sospesa dell'albero di rotore 31 ? relativamente elevata in confronto al vuoto e sostanzialmente vicina a quella dell'atmosfera circostante.
Pertanto, la pressione differenziale attraverso l'asse dell'albero di rotore 31 ? ridotta e la spinta diretta a valle (si veda freccia 97) creata da tale dif ferenza di pressione viene pertanto ridotta quando il complesso di guarnizione 46 ? in posizione. Inoltre, questo riduce le forze di spinta sull'associato complesso di cuscinetto reggispinta 74 e l'usura sui pat tini di cuscinetto reggispinta di quel complesso. Con riferimento ora alla Figura 4, la forma di realizzazione del complesso di cuscinetto 74 illustrata in Figura 2, ? illustrata in maggior dettaglio. Un complesso di cuscinetto reggispinta 74 comprende un BUGNION S.p.A.
elemento di base 98 portato dalla carcassa di cuscinetto inferiore 34 per mezzo di idonei dispositivi di fissaggio e spessori.
Fissati all'elemento di base 98 sono una pluralit? di pattini di cuscinetto di supporto 104 in rapporto di supporto di carico con una prima sezione 58 dell'albero di rotore 31. In maniera similare/ l'altro cusci^ netto di supporto 72 presenta una base 106 portata dalla carcassa di cuscinetto inferiore 34 che, a sua volta,porta una pluralit? di pattini di cuscinetto di supporto sostituibili 108. Questi pattini di cuscinet to 108 sono montati in maniera regolabile in rapporto di supporto di carico con una sezione 64 dell'albero di rotore 31.
Il complesso di cuscinetto reggispinta 76 posizionato nello spallamento a monte 66 della sezione d'albe ro allargata 60 comprende un anello di base diviso orizzontalmente 110 montato nella carcassa di cuscinetto inferiore 34. Una pluralit? di pieni di inclinazione o pattini di cuscinetto reggispinta 112, a loro volta, sono montati all'anello di base 110. I pattini 112 sono progettati per inclinarsi intorno a un asse radiale dell'albero di rotore 31 e vengono tenuti in rapporto di supporto di carico con lo spallamento 66 dell?albero.
BUGIMJON S.p.A.
L'altro complesso di cuscinetto reggispinta 74 si oja pone al movimento assiale dell'albero di rotore in una direzione verso valle. Diversamente dal complesso 76,comprende una base divisa orizzontalmente 119 che ? montata a un anello adattatore diviso orizzontalmen te 114. L'anello adattatore 114 ? distanziato radialmente dalla sezione d'albero di rotore 58 supportata dal cuscinetto di supporto adiacente 70. E' montato in un$ scanalatura p dentellatura 117 definita dalla met? inferiore della carcassa di cuscinetto diviso 12. In maniera similare all'altro complesso di cuscinetto reggispinta 76, una pluralit? di pattini di cuscinetto reggispinta con pieno inclinato 116 sono montati alla base 119 in rapporto di supporto di carico con uno spallamento 62 sull'albero di rotore 31.
Con riferimento ora alla Figura 5, viene illustrata una forma di realizzazione alternativa di un comples^ so di cuscinetto reggispinta a valle 74', che pu? es sere usato in sostituzione del complesso 74 illustrato in Figura 4. Invece della sua base 119 montata a un anello adattatore 114, la base 119' ? montata direttamente alla base 98 del complesso di cuscinetto di supporto 70'. In maniera similare al complesso di cuscinetto 70, questo complesso di supporto 70' presenta una pluralit? di pattini di cuscinetto di supBUGNIOM S.p.A. porto 122 montati sulla loro base 98 in rapporto di supporto di carico con una sezione 58 dell'albero di rotore 31.
Questo complesso di cuscinetto reggispinta 74' presen ta anche pattini di cuscinetto 124 portati dalla base 119'. La base 119 ? collegata alla base 98 del cuscinetto di supporto 70' per mezzo di un anello accog piatore 126.
Per quanto concerne un aspetto importante della presente invenzione, tutti i complessi di cuscinetto 70, 72, 74, 76, come pure la carcassa di cuscinetto 12, sono divisi orizzontalmente per consentire la rimozio ne dei complessi di cuscinetto per la sostituzione dei rispettivi pattini di cuscinetto senza la necessi. t? di togliere l'albero di rotore 31.
Un prototipo dell'invenzione ? stato installato con successo su una turbina a vapore sospesa avente un diametro di passo di 12 pollici e una velocit? proget tata nominale di 20.000 RPM. Questa turbina particolare ha prodotto sino a una potenza di 300 cavalli a una velocit? di uscita di 500-18.000 RPM attraverso una trasmissione di ingranaggi di tipo epiciclico o a una velocit? di 20.000 RPM attraverso un comando diretto. Le condizioni del vapore d'entrata erano nella gamma di 700 PSIG e 750?F.
DUUiiMiwiv ?,?.?.
La pressione inversa variava da 300 PSIG alla pressio ne di condensazione.
E' stato trovato in una prova che il cuscinetto reggi spinta anteriore era in grado di sostenere un carico di spinta di 1000 lbs senza sovrariscaldamento.
Prove hanno anche mostrato che i componenti di rotore potevano essere cambiati in circa 2 ore.
Questo ? un perfezionamento estremamente significativo.
Da quanto sopra si osserver? che numerose varianti e modifiche possono essere efficaci senza allontanarsi dallo spirito effettivo e dall?ambito del nuovo concetto dell?invenzione. Per esempio/ sebbene una foimia di realizzazione dell'invenzione sia stata descritta in cui viene usato un anello adattatore per montare uno dei cuscinetti reggispinta, il concetto di anello adattatore pu? essere usato per montare entrambi i cuscinetti reggispinta.
Un vantaggio di quest'ultima disposizione ? che il nu mero delle parti particolari viene mantenuto al minimo e viene facilitato lo stoccaggio delle parti di so stituzione.
Un'altra variante potrebbe essere di sottoporre la zo na a tenuta del complesso chiuso a tenuta a una pressione controllata per bilanciare tutti gli altri ca
Claims (10)
1. In una turbina a vapore sospesa avente un rotore (38, 40), un albero di rotore (31), una carcassa di rotore (22) che definisce una cavit? di scarico ?8) in comunicazione con l'estremit? a valle dell'albero di rotore e mezzi per produrre entro detta carcassa una regione a valle di bassa pressione relativamente costante, un complesso di guarnizione (46) per ridurre la pressione differenziale attraverso le estremit? dell'albero di rotore, ca ratterizzato da un primo elemento di guarnizione (78), portato da detta carcassa entro detta cavit?, in comunicazione di flusso con detta regione a bas^ sa pressione a valle; e un secondo elemento di guar nizione (82), portato da detto albero di rotore, in impegno di tenuta con detto primo elemento di guarnizione per formare una barriera di pressione fra detta regione a bassa pressione a valle e det BUGNI01M S.p.A,
ta cavit? di scarico, per cui la pressione differenziale attraverso le estremit? di detto albero di rotore ? inferiore a quella di una turbina sospesa con l'estremit? a valle di detto rotore e detto albero di rotore in piena comunicazione con detta cavit?.
2. In una turbina a vapore sospesa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti primi e detti secondi elementi di guarnizione comprendono una guarnizione a labirinto, una cui prima estremit? ? in comunicazione di flusso con detta cavit? di scarico e con l'altra estremit? in comunicazione di flusso con detta regione a bassa pressione .
3. In una turbina a vapore sospesa secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzata dal fatto che: detta turbina sospesa presenta un diffusore di scarico (44) disposto in maniera fissa fra detto rotore (40) e detta cavit? di scarico (28), detto diffusore e detta cavit? definendo un condotto di scarico anulare e un'apertura a sacca (48) che ? in comuni cazione di flusso con detta regione a bassa pressione e che ? disposta nell?estremit? a valle di detto albero di rotore.
4. In una turbina a vapore sospesa secondo una qualsia auQJ\f/OiV S-M ,
si delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che detto primo elemento di guarnizione comprende: un primo anello di tenuta disposto entro detta sacca di diffusore e mezzi (80) per non tare in maniera rimovibile detto anello di tenuta su detto diffusore di scarico.
5. In una turbina a vapore sospesa secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto secondo elemento di guarnizione si prolunga verso l'interno dalla periferia di detta estremit? a vai le di detto albero di rotore e in detto primo anello di guarnizione; e mezzi di supporto (86, 90) di^ sposti alla periferia di detto albero di rotore, per montare in maniera rimovibile detto secondo elemento di guarnizione a detto albero.
6. In una turbina a vapore sosp?sa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizza ta dal fatto che detto albero di rotore comprende mezzi di supporto (86, 88), nell?estremit? a valle di detto albero di rotore, per montare ivi un anel_ lo di guarnizione di resistenza; e detto secondo elemento di guarnizione ? complementare a detti mez zi di supporto ed ? atto a essere montato in sostituzione di detto anello di guarnizione di resisten za a detto rotore da detti mezzi di supporto.
BUGNION S.p.A. #
**
7. In una turbina a vapore sospesa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata da una sede di cuscinetto divisa orizzontalmente(12),che ?fissa rispetto a detta carcassa di rotore, e che definisce una cavit? di cuscinetto per una parte che racchiude detto albero; un cuscinetto di supporto {70, 72), portato da detta sede in rapporto di supporto di carico con detto albero, detto cuscinetto di supporto definendo due met? di cuscinetto di supporto distanziate divise orizzontalmente; una coppia di cuscinetti reggispinta (74, 76) portati da detta sede in rapporto di supporto di carico assiale con detto albero; e mezzi (114, 110) per montare in maniera rimovibile uno di detti cuscinetti reggispinta a detta sede di cuscinet to.
8. In una turbina a vapore sospesa secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto primo cuscinetto reggispinta (74) ? posizionato fra l?estremit? sospesa di detto albero di rotore e l'altro cuscinetto reggispinta (76).
9. In una turbina a vapore sospesa secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto primo cuscinetto reggispinta (74) ? portato da detto cuscinetto di supporto.
10. In una turbina a vapore sospesa secondo la rivendicazione 8, caratterizzata da un anello adattatore distanziato diviso orizzontalmente (114) portato in maniera rimovibile da detta sede; mezzi (119) per supportare detto primo cuscinetto reggispinta a detto anello adattatore, mentre l'altro cuscinet to reggispinta (76) ? montato a detta sede,
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4 * nizione 46 ? un
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