Рабочая лопатка - турбина
Cтраница 3
Из него изготовляют рабочие лопатки турбин с кратковременным и длительным ( до 10 000) сроком службы. Сплав ХН55ВМТКЮ после двойной закалки с 1220 и 1050 С на воздухе и старения при 850 С имеет высокую жаропрочность. Объясняется это большим количеством упрочняющей фазы у1, выделяющейся из твердого раствора в процессе старения. [31]
Таким образом, материал рабочих лопаток турбин должен надежно сопротивляться коррозии и окислению или для его защиты должно существовать надежное покрытие. Требуются достаточно высокие сопротивления усталости и ползучести, активному растяжению ( предел прочности), вязкость. В настоящее время необходимы и хорошие литейные свойства. Возможность локальной обработки резанием к числу обязательных требований не относится, поскольку ее задачи успешно решают посредством шлифования, электрохимического или электроэрозионного воздействия. [32]
Рассмотрим окружное усилие на рабочих лопатках турбины. [33]
Выше указывалось, что для рабочих лопаток турбин существуют, по крайней мере, два источника возмущения. Первый обусловлен неравномерностью парового потока по окружности ступени из-за неодинаковости выходных сечений направляющей решетки, угла установки лопаток, шагов, толщин выходных кромок, стыков горизонтального разъема диафрагм и др. Частота гармоник возмущающего усилия при этом кратна числу оборотов ротора турбины. Второй источник возмущения обусловлен кромками сопл. Возмущающая сила при этом кратна числу / гг. Спектр частот колебаний лопаток и их пакетов весьма широк. Вместе с тем, далеко не все формы колебаний и не все гармоники возмущающих сил представляют опасность. Обычно тангенциальные колебания при изгибе выше третьего тона даже в резонансе с частотой возмущающих сил происходят с такой малой амплитудой, что опасности не представляют. То же относится к аксиальным, крутильным и изгибно-крутильным колебаниям. Вместе с тем, для значительной части спектра резонанс с частотой возмущающих сил опасен и необходимо принять меры для вибрационной отстройки лопаток как в стадии проектирования проточной части, так и в стадии ее доводки, монтажа и эксплуатации. [34]
Рассмотрим величину окружного усилия на рабочих лопатках турбины. Обозначим массовый секундный расход пара в одной ступени через т кг / сек. [35]
 |
Схема работы реактивной турбины. [36] |
После выхода из сопла пар подается на рабочие лопатки турбины. [37]
Наиболее ответственными и нагруженными деталями ротора являются рабочие лопатки турбины, во многих случаях их состояние определяет надежность и срок службы турбокомпрессора. Поэтому изготовление лопаток и контроль за ними с момента начала изготовления и во время эксплуатации должны проводиться на высоком техническом уровне. [38]
 |
Общий вид лопаток паровой турбины. [39] |
После выхода из сопла пар подается на рабочие лопатки турбины. [40]
 |
Схема одноступенчатой паровой турбины. [41] |
С этой большой скоростью пар поступает на рабочие лопатки турбины, образующие криволинейные каналы. Вследствие этого возникает центробежная сила, приложенная к лопаткам, которая приводит диск и вал турбины во вращение. Угловая скорость вращения вала турбины может достигать 10000 об / миниболее. [42]
Полученный в паровом котле пар поступает на рабочие лопатки турбины. Здесь он, расширяясь, производит работу и охлаждается. Отработавший газ при более низкой температуре отводится в атмосферу. [43]
Наиболее вероятно то, что на поверхности рабочих лопаток турбин, работающих на влажном паре, жидкая пленка неустойчива и влага может двигаться струями ( см. рис. 7.13) или отдельными элементами жидкости. Анализ сил, действующих на элемент жидкости, движущейся по поверхности вращающихся рабочих лопаток, показывает, что в условиях ЦНД турбин центробежные силы почти в 100 раз превышают аэродинамические силы. Для рабочих лопаток ЦВД, например при давлении пара 6 МПа, соотношение между центробежной и аэродинамическими силами снижается до пяти. Пренебрегая аэродинамическим воздействием на жидкую пленку, рассмотрим движение элемента жидкости под действием центробежной и кориолисовой силами и силой взаимодействия жидкости с поверхностью твердой стенки. [44]
Увеличение температуры газа прежде всего ограничивается прочностью рабочих лопаток турбины. Решение задачи повышения температуры газа при сохранении необходимой надежности работы элементов газовой турбины идет по двум направлениям: дальнейшее повышение жаропрочности и жаростойкости материалов, а также разработка керамических и спеченных материалов для турбинных лопаток. Опыт показывает, что решение этой проблемы связано с большими трудностями. Средний темп прироста температуры газа благодаря повышению жаропрочности металлических материалов за последние 20 лет не превышает 10 К в год. В настоящее время турбинные лопатки, выполненные из лучших литых сплавов на основе никеля и кобальта, могут работать длительное время без охлаждения при температуре газа не выше 1250 К. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5