Método para actualizar el diseño de una turbina de vapor de doble flujo.

Método para actualizar el diseño de una turbina de vapor de doble flujo (1),

que comprende:

- una carcasa exterior (21),

- soportes de palas (5, 6) con palas de estator (7, 8),

- una carcasa interior (11a) con correa interior (11b)

- un rotor de doble flujo (2) con palas de rotor (3, 4),

comprendiendo el método las etapas de:

- abrir la carcasa exterior (21),

- retirar la carcasa interior (11a) con correa de entrada (11b),

- retirar los soportes de las palas (5, 6) y las palas del estator (7, 8), retirar el rotor de doble flujo (2) y las palas de rotor (3, 4),

- proporcionar un rotor de flujo individual (23) nuevo y palas de rotor (24) nuevas diferentes de las palas de rotor (3, 4) conectadas al rotor de doble flujo (2),

- proporcionar compensadores conectados al rotor de flujo individual (23) para compensar el empuje axial,

- proporcionar nuevos soportes de palas del rotor (28) y nuevas palas de rotor (29) diferentes que las palas de estator (7, 8) asociadas con el rotor de doble flujo (2),

- proporcionar una nueva carcasa interior (31a) con correa interior (31b),

- proporcionar al menos un paso (30) entre la carcasa interior (31a) y la carcasa exterior (21),

- cerrar la carcasa exterior (21).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/059245.

Solicitante: ALSTOM TECHNOLOGY LTD.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: BROWN BOVERI STRASSE 7 5400 BADEN SUIZA.

Inventor/es: BLATCHFORD,DAVID PAUL, DIESCH,ANDREW MARTIN, BELL,DAVID LLOYD, GHODAKE,SUYOG SIDRAM.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F01D25/26 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR.F01D MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO, p. ej., TURBINAS DE VAPOR (motores de combustión F02; máquinas o motores de líquidos F03, F04; bombas de desplazamiento no positivo F04D). › F01D 25/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios no cubiertos en los otros grupos o de un interés no tratado en los mismos. › Carcasas dobles; Medidas contra las tensiones térmicas en las carcasas.
  • F01D3/02 F01D […] › F01D 3/00 Máquinas o motores con equilibrado de los empujes axiales, realizado por el propio fluido de trabajo. › caracterizados por tener un flujo de fluido en una dirección axial y otro flujo de fluido en el sentido opuesto.
  • F01D3/04 F01D 3/00 […] › el empuje axial se compensa por el empuje de un pistón equilibrado u órgano análogo.
  • F01D5/00 F01D […] › Alabes; Organos de soporte de álabes (alojamiento de los inyectores F01D 9/02 ); Calentamiento, aislamiento térmico, refrigeración, o dispositivos antivibración en los álabes o en los órganos soporte.

PDF original: ES-2534296_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método para actualizar el diseño de una turbina de vapor de doble flujo Campo técnico La presente invención se refiere a un método para actualizar el diseño de una turbina de vapor de doble flujo.

Antecedentes de la invención

La figura 1 muestra una turbina de vapor de doble flujo.

Las turbinas de vapor de doble flujo 1 tienen un rotor 2 de doble flujo que lleva palas de rotor 3, 4 y de manera correspondiente lleva soportes de palas de rotor 5, 6 que llevan palas de rotor 7, 8, que definen dos trayectorias de vapor simétricas 9, 10.

El vapor es suministrado a través de una carcasa interior 11a con una correa de entrada 11b y pasa a través de las trayectorias de vapor 9, 10 hasta que es descargado a través de zonas de escape 13, 14; desde las zonas de escape 13, 14, el vapor S pasa hacia abajo a través del cuello del condensador 15 hasta alcanzar el condensador.

En algunos casos, las zonas de escape 13, 14 son demasiado grandes; por ejemplo, el funcionamiento real de la turbina de vapor podría ocurrir con un flujo de masas menor que el flujo de masas de diseño o con una contrapresión más alta que la de diseño.

Con el fin de mejorar la eficiencia y de incrementar al máximo el rendimiento, las zonas de escape 13, 14 deberían modificarse con el fin de adaptarse a las condiciones de capacidad actuales del condensador.

La publicación de patente de los Estados Unidos Nº 2004/071544 A1 describe un ejemplo de un método para actualizar el diseño de una turbina de vapor diseñada como una turbina de vapor de fase de reacción con el fin de formar una turbina de vapor de diseño sustancialmente de fase de impulsos. La actualización del diseño implica retirar las carcasas superior, exterior e inferior y el rotor de la turbina dejando la carcasa exterior inferior. Una sección de soporte inferior es instalada entonces en la carcasa exterior inferior. Una carcasa interior inferior que forma parte de la nueva trayectoria de vapor es instalada en el anillo de soporte inferior. Se instala el rotor que forma parte de la nueva trayectoria de vapor. La carcasa interior superior es empernada a la carcasa interior inferior que abarca al rotor y la sección de carcasa superior es empernada a la sección de carcasa inferior. Finalmente, la carcasa exterior superior es empernada a la carcasa exterior inferior.

Sumario de la invención

El objetivo técnico de la presente invención incluye, por lo tanto, proporcionar un método para actualizar el diseño de una turbina de vapor de doble flujo, por medio del cual la turbina de vapor actualizada en el diseño tiene una adaptación mejorada entre las zonas de escape y las condiciones del condensador.

Dentro del alcance de este objetivo técnico, un aspecto de la invención es proporcionar un método por el que se mejoran la eficiencia y el rendimiento de una turbina de vapor.

Otro aspecto de la invención es mejorar un método que es más efectivo de costes y de tiempo.

El objetivo técnico, junto con éstos y otros aspectos, se consiguen de acuerdo con la invención proporcionando un método de acuerdo con las reivindicaciones que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos Otras características y ventajas de la invención serán más evidentes a partir de la descripción de una forma de realización preferida, pero no exclusiva del método, ilustrado a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 muestra una sección longitudinal esquemática de una turbina de vapor de doble flujo. La figura 2 es una sección longitudinal esquemática de una turbina de vapor de flujo individual; y La figura 3 muestra un ejemplo de dos turbinas de vapor de flujo individual conectadas recíprocamente.

Descripción detallada de formas de realización de la invención A continuación se hace referencia a las figuras 1 y 2.

Con el fin de actualizar el diseño de una turbina de vapor de doble flujo 1, de tal manera que las zonas de escapa 13, 14 se adaptan mejor a las condiciones del condensador, la turbina de valor de doble flujo 1 se convierte en una 2

turbina de vapor de flujo individual 20.

Con el fin de reducir el tiempo y los costes de la actualización del diseño, solamente se sustituye el módulo interior de la turbina de vapor de doble flujo 1, pero no se sustituye la carcasa exterior 21 (con bastidor, campanas, cojinetes que son típicamente parte del bastidor) , (es decir, que la carcasa exterior 21 original utilizada con la turbina de vapor de doble flujo 1 se utiliza también con la turbina de vapor de flujo individual 20) .

En particular, el método comprende las etapas de:

- abrir la carcasa exterior 21,

- retirar la carcasa interior 11a con correa de entrada 11b,

- retirar los soportes de las palas 5, 6 y las palas del estator 7, 8,

- retirar el rotor de doble flujo 2 y las palas de rotor 3, 4 conectadas al mismo.

Por lo tanto, después de que el módulo interior ha sido retirado, se introduce un módulo interior nuevo entro de la carcasa exterior 21.

En particular, el método comprende las etapas adicionales:

- proporcionar un rotor de flujo individual 23 nuevo y palas de rotor 24 nuevas diferentes de las palas de rotor 3, 4 conectadas al rotor de doble flujo 2 (por ejemplo, pueden ser más largas) , de tal manera que todo el vapor (que era procesado originalmente a través de las dos trayectorias de vapor 9, 10) puede ser procesado a través de una trayectoria de flujo individual 25 de la turbina de vapor de flujo individual 20, -proporcionar compensadores (por ejemplo, una forma de realización particular de compensadores se identifica por la referencia 27 en la figura 2, ésta y otras formas de realización de los compensadores se explicarán en detalle a continuación) ; los compensadores 27 están conectados al rotor de flujo individual 23 para compensar el empuje axial que era originalmente auto compensado naturalmente por el rotor de doble flujo 2, -proporcionar nuevos soportes de palas del rotor 28 y nuevas palas de rotor 29 diferentes (por ejemplo, más largas) que las palas de estator 7, 8 asociadas con el rotor de doble flujo 2, -proporcionar una nueva carcasa interior 31a con correa interior 31b, -proporcionar al menos un paso 30 entre la carcasa interior 31a y la carcasa exterior 21.

Finalmente, el método comprende cerrar la carcasa exterior.

Por lo tanto, de acuerdo con el método, la carcasa exterior 21 utilizada con el rotor de flujo individual 23 es la misma carcasa exterior 21 proporcionada con el rotor de doble flujo 2.

En particular, la figura 1 muestra un ejemplo de turbina de vapor de doble flujo 1 que está provista también con cámaras de extracción 33, 34, 35, 36 conectadas a orificios de extracción 37, 38, 39, 40 de los calentadores de la carcasa exterior 21 a través de conductos 41.

No todas las turbinas de vapor están provistas con cámaras de extracción 33-36; está claro que cuando están previstas, también deben sustituirse.

Por lo tanto, cuando las cámaras de extracción 33-36 están previstas, el método comprende, además, las etapas de:

- retirar las cámaras de extracción 33-36 y los conductos 41, -proporcionar nuevas cámaras de extracción 42, 43, 43, 45, -proporcionar nuevos conductos 46 que conectan las cámaras de extracción 42-45 nuevas a los orificios de extracción 37-40 de los calentadores de la carcasa exterior 21, Puesto que los orificios de extracción 37-40 de los calentadores se extienden sobre toda la longitud de la carcasa exterior 21, las nuevas cámaras de extracción 42-45 están emplazadas en lados axiales opuestos de las correas de entrada 31b que está dispuesta para suministrar vapor a la turbina de vapor de flujo individual 20 (en particular a la trayectoria de flujo individual 25) .

Adicionalmente, también están previstos canales 47 que conectan las cámaras de extracción 42, 43, 44, 45 entre sí.

En particular, estos canales 47 son tales que salvan la correa de entrada 31b sin requerir una reducción de su 3 5

sección transversal.

Por ejemplo, la figura 2 muestra de forma esquemática un ejemplo de tales canales 47; está claro que en diferentes formas de realización pueden tener también una configuración diferente.

Los compensadores pueden ser pistones de compensación 27 (ésta es la forma de realización mostrada en la figura 2) .

De manera alternativa (figura 3) , en el caso de que se proporcionen después de la actualización del diseño dos o cuatro o más turbinas de vapor de flujo individual 20, cada turbina de vapor de flujo individual 20 puede compensar el empuje de otra turbina de vapor de flujo individual 20.

Con... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para actualizar el diseño de una turbina de vapor de doble flujo (1) , que comprende: -una carcasa exterior (21) , -soportes de palas (5, 6) con palas de estator (7, 8) , -una carcasa interior (11a) con correa interior (11b) -un rotor de doble flujo (2) con palas de rotor (3, 4) , comprendiendo el método las etapas de: -abrir la carcasa exterior (21) , -retirar la carcasa interior (11a) con correa de entrada (11b) , -retirar los soportes de las palas (5, 6) y las palas del estator (7, 8) , retirar el rotor de doble flujo (2) y las palas de rotor (3, 4) , -proporcionar un rotor de flujo individual (23) nuevo y palas de rotor (24) nuevas diferentes de las palas de rotor (3, 4) conectadas al rotor de doble flujo (2) , -proporcionar compensadores conectados al rotor de flujo individual (23) para compensar el empuje axial, -proporcionar nuevos soportes de palas del rotor (28) y nuevas palas de rotor (29) diferentes que las palas de estator (7, 8) asociadas con el rotor de doble flujo (2) , -proporcionar una nueva carcasa interior (31a) con correa interior (31b) , -proporcionar al menos un paso (30) entre la carcasa interior (31a) y la carcasa exterior (21) , -cerrar la carcasa exterior (21) .

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa exterior (21) utilizada con el rotor de flujo individual (23) es la misma carcasa exterior (21) provista con el rotor de doble flujo (2) .

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la turbina de vapor de doble flujo (1) está provista también con cámaras de extracción (33, 34, 35, 36) conectadas a los orificios de extracción (37, 38, 39, 40) de los calentadores de la carcasa exterior (21) a través de conductos (41) , comprendiendo el método también las etapas de:

- retirar las cámaras de extracción (33, 34, 35, 36) y los conductos (41) , -proporcionar nuevas cámaras de extracción (42, 43, 43, 45) , -proporcionar nuevos conductos (46) que conectan las cámaras de extracción (42, 43, 44, 45) nuevas a los orificios de extracción (37, 38, 39, 40) de los calentadores de la carcasa exterior (21) .

4. Método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque las nuevas cámaras de extracción (42, 43, 44, 45) están emplazadas en lados axiales opuestos de la correa de entrada (31b) dispuestas pata suministrar vapor al rotor de flujo individual (23) .

5. Método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque se proporcionan canales (47) que conectan las nuevas cámaras de extracción (42, 43, 44, 45) entre sí.

6. Método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque los canales (47) salvan la correa de entrada (31b) sin requerir una reducción de su sección transversal.

7. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los compensadores comprenden pistones de compensación (27) .

8. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los compensadores comprenden una turbina de vapor de flujo individual (20, 20a, 20b) asociada a otra turbina de vapor de flujo individual (20, 20b, 20a) , teniendo las turbinas de vapor de flujo individual (20, 20a, 20b) direcciones opuestas (F1, F2) .

9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque las turbinas de vapor de flujo individual (20, 20a, 20b) asociadas mutuamente tienen un tubo de entrada común (50) .


 

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