ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пуск и останов паровых турбин из "Эксплуатация паротурбинных установок " Пуски и остановы паровой турбины являются наиболее ответственными этапами эксплуатации паротурбинной установки. Эти операции связаны со значительными изменениями механического и термического состояния элементов турбины и паропроводов. Поэтому от правильного проведения режимов пуска и останова существенно зависят эксплуатационная надежность и долговечность турбоагрегата. [c.19] К наиболее сложным случаям неустановившегося тепломеханического состояния турбины относится пуск, поскольку возникающие в процессе его термические и механические напряжения в элементах агрегата, как правило, суммируются. Кроме того, при пуске неостывших турбин возникают дополнительные трудности, которые не встречаются в процессах остановки. Особые проблемы возникают при пуске блочных турбоагрегатов на докри-тические и закритические параметры пара. Р1х рассмотрение выделено в особый раздел. [c.19] Таким образом, в процессе пуска и нагружения турбины отдельные узлы и детали турбоагрегата испытывают сложнонапряженное состояние, при этом напряжения в некоторых деталях достигают весьма высоких значений. [c.20] Все перечисленные явления усложняют пуск турбины, увеличивают продолжительность его и могут послужить причиной аварии при нарушении режима прогрева. [c.20] Уместно также отметить, что если от механических перегрузок турбину предохраняют различные защитные устройства (предохранительные клапаны, центробежные регуляторы и выключатели), то от недопустимых термических напряжений турбина ничем не защищена. В этом случае безопасность турбины полностью зависит от правильности выбранной методики пуска, а также от квалификации и степени подготовленности обслуживающего персонала. Разработка оптимального режима пуска агрегата основывается на теоретических и экспериментальных исследованиях, проводимых научно-исследовательскими институтами, заводами-изготовителями и головными наладочными организациями. [c.20] Таким образом, местный коэффициент теплоотдачи является функцией не только времени, но и места. [c.21] По опытным данным коэффициент теплоотдачи от пара к стенке корпуса турбины в процессе прогрева колеблется от -23,26 до 2326 Вт/(м2- К) (от 20 до 2000 ккал/(м2-ч С)] и более при условии что пар остается перегретым. [c.21] На рис. 2-1 представлен график зависимости от нагрузки коэффициента теплоотдачи от пара к корпусу турбины В К-100-2 в зоне регулирующей ступени, полученный на основании эксперимента 161]. Как видно из графика, на заключительном этапе прогрева при наборе нагрузки коэффициент теплоотдачи от пара к стенке изменяется весьма значительно. [c.21] Расчет температурных полей производится методами нестационарной теплопроводности. [c.21] Анализ приведенных формул показывает, что некоторые физические величины в процессе нагрева мало меняются и их в первом приближении можно принять постоянными (теплоемкость, теплопроводность и удельный вес металла). [c.21] В связи с этим характер температурных полей в пластине определенной толщины в основном будет определяться коэффициентом теплоотдачи к стенке и временем прогрева, как это видно нз рис, 2-2. [c.21] Температурные кривые, представленные на рис. 2-2, построены по результатам расчетов, Следует, однако, отметить, что точные решения уравнений нестационарной теплопроводности имеются только для тел простой геометрической формы пластины, трубы бесконечной длины, цилиндры, сферы, Что касается корпуса турбины и ее узлов, то они имеют весьма сложную форму, затрудняющую аналитическое исследование температурных полей. [c.22] Отметим, что и у элементов, имеющих достаточно простую геометрическую форму, как, например, трубопроводов постоянного диаметра, тепловое поле искажается наличием фланцевых соединений и осевой растечкой тепла вдоль трубопровода. [c.22] Особенно в неблагоприятных условиях в этом отношении находится корпус турбины. Если его геометрическую форму с некоторым приближением можно принять за полый цилиндр, то наличие массивных фланцев делает весьма затруднительным аналитический расчет температурных полей корпуса в области фланцевого соединения. В этом случае исследования должны проводиться экспериментальными методами. [c.22] Весьма плодотворным для исследования температурных полей является применяющийся в последнее время метод элект-ротепловой аналогии. Сущность его заключается в электрическом моделировании явлений теплопроводности. Поскольку распределение температурных и электрических полей описывается подобными дифференциальными уравнениями, исследование тепловых потенциалов можно заменить анализом электрических потенциалов, создавая подобные граничные условия на исследуемой модели. Такой метод значительно проще и дешевле непосредственного моделирования тепловых процессов. [c.22] Помимо электротепловой аналогии, при изучении температурных полей в элементах турбомашин используется метод гидротепловой аналогии, осуществляемый с помощью гидроинтеграторов. [c.22] При исследовании температурных полей в натурных условиях применяется метод непосредственного измерения температур по толщине стенки с помощью термопар. Это позволяет контролировать и корректировать результаты аналитических расчетов, а также исследовать температурные поля в элементах сложной формы, где использование теоретических расчетов оказывается невозможным. [c.22] Накопленный опыт исследования температурных полей позволил получить ряд полуэмпирических зависимостей, позволяющих с достаточной точностью производить прочностные расчеты. [c.22] Зависимость (2-7) позволяет в эксплуатационных условиях вести режим прогрева некоторых сравнительно тонкостенных деталей по показаниям одной термопары, зачека-ненной в стенку. Для этого расчетным путем или на основании эксперимента определяется рекомендуемая скорость изменения температуры. [c.22] Вернуться к основной статье