Cтраница 4
В этот период ухудшения рабочих характеристик не происходит. Это объясняется тем, что истирание наносами проявляется в основном на выходных кромках лопастей, где скорости потока наибольшие. Истирание, сглаживающее вначале выходные кромки, приводит лишь к постепенному их подтачиванию. Это, конечно, не может существенно влиять на изменение потерь в рабочем колесе. Профиль лопасти пока еще не нарушен, и она полностью выполняет свое назначение по выводу потока из рабочего колеса под определенным углом и с определенной скоростью. [46]
Основное напряженное состояние лопасти - статическое. При установившихся режимах работы турбины переменная составляющая напряжений невелика и не превышает 10 - 20 % от постоянной составляющей. Из сопоставления эпюр напряжений ( средние статические величины) видно, что характер изменения напряжений на выходных кромках лопастей обеих гидротурбин при номинальных мощностях одинаковый, на входных кромках лопастей - эпюры противоположны по знаку ( фиг. Наибольшие нормальные напряжения в рабочих лопастях при номинальной мощности турбины возникают в верхнем сечении лопасти у выходной кромки и у нижнего контура со стороны входной кромки. При промежуточных мощностях напряжения в отдельных точках лопасти могут быть больше, чем при номинальной мощности. [47]
![]() |
Кавитационный износ осевых турбин. [48] |
Гу входной кромки вызывается местным отрывом потока при больших углах атаки, наиболее развита зона 2 у выходной кромки. Весьма интенсивному разрушению подвергается камера рабочего колеса 3 и торцовые поверхности пера лопасти. Иногда за один год кавитационное разрушение стальной камеры может достигать глубины 5 - 10 мм, а выходная кромка лопастей разрушается полностью. Наиболее интенсивны разрушения у периферийной части. [49]
![]() |
Износ входной кромки лопасти рабочего колеса турбины РО 82 - ВМ-225.| Разрушение выходной кромки лопастей рабочего колеса турбины РО 82 - ВМ-225. [50] |
Наиболее сильно изношенными оказались лопасти рабочего колеса. На тыльной стороне лопастей довольно четко выражены две области, подверженные кавитационной эрозии: одна - за изгибом входной кромки, другая примыкает непосредственно к выходной кромке лопасти. [51]
В результате проверки ( через 2 - 4 года) обнаружено, что на лопастях из стали 20ГСЛ с облицовкой и на лопастях из стали 18ДГСЛ имеются усталостные трещины. На лопастях из стали 20Х13НЛ трещины не были обнаружены. Трещины возникали на выходных кромках лопастей на расстоянии / 400 -: - 600 мм от периферийного сечения. Большинство из них сквозные длиной до 800 мм. [52]
При необходимости колесо может быть заменено через отсасывающую трубу. На его ступице установлено верхнее 18, а на ободе нижнее 22 гребенчатые ( П - образные) уплотнения, имеющие одинаковые размеры; их диаметр меньше, чем наружный диаметр рабочего колеса. Обтекаемый конус 19, расположенный непосредственно за выходными кромками лопастей, отличается тем, что у его основания расположена круговая щель для равномерного выпуска подводимого воздуха. Вспомогательные устройства турбины аналогичны применяемым в турбинах других типов. [53]
В очень редких случаях разрушение может быть вызвано отрывной формой кавитации: На одном из агрегатов Канакер-ской ГЭС [43] па внутренней поверхности нижнего обода рабочего колеса, на продолжении линии каждой лопасти образовались глубокие борозды. По очертанию эти борозды были подобны параболам с вершинами у концов соответствующих лопастей. Разрушение в рассматриваемом случае было вызвано, по-видимому, кавитацией в вихрях, образующихся при отрыве потока от выходных кромок лопастей рабочего колеса. [54]
Основным средством борьбы с кавитационной эрозией деталей гидравлических машин является исключение возможности возникновения кавитации или, по крайней мере, максимальное уменьшение степени ее развития. Если же при эксплуатации машины не удается избежать режимов с развитой кавитацией, то в ряде случаев, используя некоторые специальные методы, можно предотвратить возникновение кавитации на этих режимах или в значительной мере ослабить ее последствия. Сущность большинства методов заключается в повышении общего уровня давления внутри наиболее опасной, с точки зрения возникновения кавитации, области потока. Такими опасными зонами, как известно, являются: у насосов - область перед входом потока в рабочее колесо, у гидравлических турбин - область у выходных кромок лопастей рабочего колеса. [55]