3.1. Kết cấu phần tĩnh
3.1.1 Kết cấu thân tua bin
Thân tua bin thuộc phần tĩnh của động cơ có dạng hình trụ hoặc hơi côn và hình dạng ấy được quyết định bởi dạng rôto. Phía bên trong có tạo các rãnh vòng để bố trí vào đó các dãy cánh hướng (với tua bin phản kích) hoặc bánh tĩnh để chia thân tua bin ra thành từng ngăn riêng rẽ (với tua bin xung kích).
Đối với thân tua bin cơ lớn, có thể chế tạo thành từng phần riêng theo mặt cắt vuông góc với trục, điều đó làm đơn giản hóa việc đúc, gia công lắp ráp thân tua bin.
Thân của tua bin phụ thường được chế tạo thành từng nửa trên và dưới hoàn chỉnh hoặc cũng có thể chế tạo theo từng phần riêng như tua bin cỡ lớn. Mặt bích của các phần thân được rà phẳng. Để tránh rò lọt hơi người ta bôi lên lớp matic đặc biệt dày 0,2 ÷ 0,5 mm rồi hai mặt bích được ghép lại bằng các guzông và bu lông.
Nửa thân trên của tua bin thường bố trí 4 ÷ 8 bu lông chuyên dùng, để tháo nửa trên khỏi nửa dưới. Để đặc chính xác các nửa thân tua bin khi lắp ráp thì các mặt bích của các phần ghép bố trí từ 2 ÷ 8 bu lông định vị.
Thân tua bin cao áp trong hệ động lực hơi nước được minh hoạ ở hình 3.2.
Nửa thân trên 8 và dưới 20 được đúc bằng thép và ghép lại bằng các mặt bích. Mỗi nửa thân tua bin lại được chế tạo thành hai phần và ghép với nhau bằng một mặt bích lắp ráp theo phương thẳng đứng 6. Nửa dưới thân dựa lên bộ dọc trục thông qua các đế của nó. Trong hệ trên có bố trí các hốc nửa hình trụ 1 và 12 để đặt ở đỡ rôto và hốc 14 để đặt ổ chặn. ở khu vực thân trên, tại các ổ đỡ và chặn đều có các nắp tháo ra được 2 và 13, thân phía mũi 17 được liên kết với hệ 16 bằng lắp ráp có thể trượt được thành đảm bảo sự đồng tâm của thân và bệ 16. Khi có biến dạng nhiệt thân tua bin, phần sau của thân được hàn với bệ 25, bệ mũi được đặt trên trụ đỡ mềm 15, còn bệ sau được ghép cứng với bệ dọc trục.
Phía trong thân có chế tạo các hốc hình vòng 3 và 11 để bố trí hai bộ làm kín phía ngoài, các rãnh vòng 7 để đặt các bánh tĩnh và 9 để đặt các cánh hướng của tầng điều chỉnh.
Về phía nạp hơi ở phần thân trên được hàn với hộp ống phun 19 của nhóm ống phun thứ nhất.
Phần thoát hơi của thân 4 đúc dạng xoắn ốc gắn với đoạn ống 23, qua đó hơi sẽ chuyển sang tua bin áp suất thấp. Ngoài ra còn có đoạn ống 22 để hút hơi từ tua bin cao áp đến bầu ngưng, ống 21 để trích hơi đi qua ống nhiệt, ống 18 và 21 để trích hơi tới các bộ phận làm kín phía ngoài.
Thân tua bin phải tiếp xúc với hơi có thông số cao chịu các rung động và lực truyền ra từ các ổ đỡ, ổ chặn khi tua bin làm việc. Nói chung các lực tác dụng lên thân tua bin rất khó xác định và sinh ra ứng suất thay đổi phức tạp.
- Ứng suất do tác dụng của áp suất hơi có giá trị thay đổi rất lớn từ cửa nạp hơi đến tầng cuối của tua bin, ở khu vực nạp hơi, các tầng đầu, vật liệu thân chịu lực tác dụng từ phía trong thân thường ra ngoài, ở cuối phần thấp áp do áp suất bị giảm rất mạnh, lực tác dụng lại từ phía ngoài vào thân. Ngoài ra ứng suất này còn bị thay đổi ngay trong từng hốc của thân và thay đổi khi chế độ công tác của tua bin thay đổi.
- Ứng suất phát sinh do các bánh tĩnh truyền lực tới, vì các bánh tĩnh chịu một lực tác dụng do chênh lệch áp suất phía trước và sau nó, ứng suất này cũng thay đổi theo suốt chiều dài thân.
Hình 3.2. Thân của một tua bin cao áp
1,12. Khoang ổ đỡ 2,13. Nắp ổ đỡ
3,11. Khoang đặt bộ làm kín 4. Khu vực hơi ra