Корпус - паровая турбина
Cтраница 4
 |
Общий вид сельсина дат-чика, установленного на турбине. [46] |
Изменение длины корпуса паровой турбины воспринимается выведенным наружу штоком. Прямолинейное перемещение штока преобразуется зубчатой передачей во вращение вала, на одном конце которого укреплена стрелка для непосредственного отсчета по шкале, а на другом закреплен движок реостатного датчика. Напряжение, снимаемое с датчика, подается на указывающий прибор магнитоэлектрической системы, шкала которого градуирована в миллиметрах. [47]
Экспериментальные исследования нагревания деталей паровых турбин при пусковых режимах показывают, что в любой точке корпуса или ротора турбины наблюдается экспоненциальное изменение температуры, асимптотически приближающейся к температуре греющей среды. Этот общий закон изменения температуры в твердом теле позволяет решать задачу о распределении температур в любом поперечном сечении паровой турбины. Как известно, в корпусе паровой турбины температуры изменяются по его длине и по сечению. Изменения температуры по длине и по радиусу уменьшаются с течением времени. [48]
Хотя чаще всего целью конструктора является обеспечение большой долговечности, встречаются случаи, когда малоцикловая, или деформационная, усталость приобретает существенное значение. Например, исследования малоцикловой усталости и разработка соответствующих методов расчета представляют интерес для таких изделий, как снаряды и ракеты, поскольку их полная долговечность за все время эксплуатации может определяться лишь несколькими сотнями или тысячами циклов. В ряде других элементов конструкций, таких, как лопатки и роторы авиационных газовых турбин, топливные элементы и баки ядерных реакторов, роторы и корпуса паровых турбин, изредка действующие большие механические нагрузки и температурные перепады способствуют накоплению значительных повреждений за несколько сотен или тысяч таких циклов с повышенными амплитудами в течение всего срока эксплуатации, так что методы расчета малоцикловой усталости тоже приобретают для них большое значение. [49]
Но если деталь сделана из плохо сваривающегося материала, ее приходится заменять. На изготовление нового многотонного маховика или корпуса паровой турбины, на монтаж и демонтаж уходит иногда по полгода, а то и целый год. Убытки от простоя машины за это время многократно перекрывают стоимость самой заменяемой детали. Американская ремонтная фирма из Питсбурга разработала способ механической сшивки треснувших деталей, удовлетворяющий самым строгим прочностным требованиям. Деталь поперек трещины рассверливают так, чтобы отверстия частично наезжали друг на друга. Затем в образовавшуюся полость заклепочным молотком плотно запрессовывают гребенку из прочной хромоникелевой стали. Чтобы соединение хорошо работало и на сжатие, выдерживало знакопеременные нагрузки, трещину дополнительно засверливают вдоль оси и в образовавшиеся отверстия забивают стальные конические пробки, создающие сильный натяг. Если от шва требуется герметичность, оставшиеся щели замазывают герметикой. Этот же метод освоен недавно в ГДР, где организован даже специальный технический центр по новому виду работ. [50]
Обычно в принятых расчетных методиках корпусные детали турбин рассматриваются как составные осесимметричные оболочки переменной толщины, находящиеся в температурном поле, меняющемся вдоль оси и по радиусу оболочки. Они показали, что максимальные напряжения в корпусе стопорного клапана имеют место в под-фланцевой зоне, а в корпусах регулирующих клапанов - в месте их приварки к цилиндру, и что наиболее термонапряженной зоной корпуса ЦВД является внутренняя поверхность стенки в зоне регулирующей ступени. Однако отсутствие учета влияния фланцев горизонтального разъема в этих расчетах приводит к тому, что полученные результаты не всегда, даже качественно, могут характеризовать термонапряженное состояние корпусов. В ряде работ предлагаются упрощенные методы учета влияния фланцев при расчете кольцевых и осевых температурных напряжений. В работах [5, 6] получены формулы для оценки кольцевых напряжений на основе решения плоской задачи при форме контура, соответствующей форме поперечного сечения. Как показали приводимые ниже экспериментальные данные, результаты расчетов по плоским сечениям не только количественно, но и качественно не согласуются с действительными величинами напряжений в корпусе паровой турбины. [51]
Страницы: 1 2 3 4