Тепловая изоляция паровых турбин

Учитывая условия эксплуатации паровых турбин и периодической их разборки для ревизии и ремонта, целесообразно корпусы цилиндров и перепускные трубы изолировать высокоэффективными теплоизоляционными плитами, а разъемы турбин и фланцевые соединения — сборно-разборными съемными конструкциями. Съемные конструкции могут быть также предусмотрены для изоляции всех элементов турбины.
В зависимости от параметров пара для узлов турбины с температурой 300—600° С могут быть рекомендованы изделия известково-кремнеземистые, вулканитовые, перлитовые и вермикулитовые р кроме того, при температуре до 500° С — совелитовые плиты.
В качестве съемных конструкций могут быть использованы теплоизоляционные матрацы в оболочке из асбестовой или стеклянной ткани.
Оболочка матрацев может быть из асбестовой ткани марки АТ-6 или стеклянной ткани марки К.Т-11 с температурой применения 500° С и из асбестовой ткани марки АТ-7 или стеклянной ткани обычных марок с температурой применения до 450° С.
Наполнителями матраца могут быть обожженный вермикулит, вспученный перлит (песок и мелкий щебень), стеклянная вата и совелит порошкообразный.
Имея в виду острую дефицитность и высокую стоимость асбестовой ткани АТ-6 и стеклянной ткани КТ-11, их следует рекомендовать только при изоляции узлов турбины с температурой теплоносителя выше 450° С при укладке первого слоя матрацев.
При укладке последующих слоев, а также для изоляции узлов турбин с температурой до 450° С оболочками матрацев могут быть менее дефицитные и более дешевые асбестовые ткани АТ-7 и АТ-1 и стеклянные — марки Т.
Особо важное значение имеет изоляция корпуса цилиндра высокого давления и в первую очередь нижней части его, оказывающая решающее влияние на разницу температур верха и низа ЦВД.
Поэтому, как показал опыт эксплуатации турбин, расчетная толщина изоляции низа ЦВД должна быть увеличена на 20—25% против верха ЦВД и, кроме того, для предотвращения циркуляции воздуха под изолирующим слоем нельзя допускать отслаивания первого слоя изоляции от низа корпуса ЦВД, что должно быть обеспечено каркасом и крепежными деталями.
Крепление изоляции может быть осуществлено с помощью каркаса, прикрепленного к шпилькам, устанавливаемым на резьбе, либо с помощью специальных бандажей, прикрепляемых болтами к корпусу или у фланца горизонтального разъема цилиндра, к которым привариваются шпильки.
Типовое решение изоляции ЦВД паровой турбины мощностью 50 Мет дано на рис. 6-30.
Для всех узлов турбины предусмотрены теплоизоляционные матрацы в оболочке из асбестовой или стеклянной ткани с заполнением пустот между корпусом турбины и матрацами гофрированной алюминиевой фольгой толщиной 0,01 мм. Матрацы следует изготовлять по шаблонам, выполняемым по месту. Крепление матрацев производится бандажами из стальной г ленты 20 X X 0,7-*-0,8 мм. Шпильки из проволоки диаметром 4—5 мм могут быть приварены к корпусу цилиндров либо поставлены в корпусе на резьбу, глубиной не более 8 мм. Затем матрацы каждого слоя соединяются между собой шнуровкой (затяжкой) крест-накрест стальной или латунной проволокой диаметром 1—1,2 мм.
На рис. 6-31 дан общий вид компоновки турбины К-300-240 и конструктивные решения изоляции узлов цилиндров высокого и среднего давления.
Предусмотренные для несъемной изоляции верхней и нижней частей корпуса цилиндров плиты укладываются на теплоизоляционной мастике, с плотной подгонкой и промазкой швов и устройством соответствующего защитного покрытия.
Фланцевые разъемы и шпильки цилиндра изолируются сборно-разборными конструкциями из теплоизоляционных матрацев. Рекомендуется наполнение первых слоев матрацев производить
На основе опыта монтажа и эксплуатации турбин мощностью 150 и 200 Мет крепление тепловой изоляции верхней половины цилиндров высокого и среднего давлений турбины мощностью 300 Мет следует производить при помощи стоек, прикрепленных к телу цилиндров болтами М10 с шагом 300 мм. Для увеличения жесткости стоек по их высоте привариваются полоск 30 X 4 мм, длина которых определяется по месту. После укладки всех слоев плит концы стоек стягиваются кольцами из проволоки диаметром 3—4 мм.
Каркас крепления изоляции нижней половины цилиндров более сложный и состоит из ряда бандажей, представляющих собой уголки 40 X 40 X 4 мм, устанавливаемых с шагом 400 мм и укрепленных к изолируемой поверхности болтами М10.
К уголку с шагом 250—300 мм привариваются шпильки из проволоки диаметром 8—10 мм с резьбой на конце.
После установки бандажей на изолируемую поверхность с шагом 300 X 300 мм укладывается каркас из проволоки диаметром 6 мм, концы которой привариваются к уголку. На проволочный каркас навешиваются пучки проволоки диаметром 1,2 мм для крепления слоев изоляции.
По закрепленному первому слою изделий толщиной 100 мм на шпильки укладывается металлическая сетка № 12—1,2, которая подтягивается гайками к изоляционному слою.
Перед укладкой последнего слоя изоляции по шпилькам устанавливается вторая металлическая сетка, которая также подтягивается гайками с проложенными металлическими прокладками.
Каждый слой изделий крепится самостоятельными концами проволоки из пучка, прикрепленного к каркасу.
Такая конструкция каркаса крепления тепловой изоляции позволяет подтягивать к изолируемой поверхности изоляционный слой.
Фланцевый разъем турбины имеет на своей поверхности кожух обогрева, на поверхности которого не разрешается устанавливать крепежные детали, что усложняет установку каркаса. И поэтому к стойкам, расположенным вдоль оси турбины, приваривается с натягом по поверхности кожуха обогрева проволока диаметром 4—6 мм, к которой и крепятся матрацы.
В последние годы лабораторией НИИнеметаллоруд разработана так называемая распыляемая асбестоизоляция с температурой применения до 900° С. Этот тип изоляции наносится на изолируемую поверхность специальным устройством путем распыления смеси асбеста, цемента и жидкого стекла.
Учитывая эффективность, достаточную прочность и простоту монтажа такой теплоизоляционной конструкции, при промышленном выпуске агрегатов распылителей асбестоизоляцию следует рекомендовать для изоляции паровых цилиндров взамен изделий из плит. При этом значительно упростится конструкция каркаса и крепежных элементов.