ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие вопросы конструкции турбин Условия эксплуатации из "Качественная оценка конструкций паровых турбин " Одной из главных задач, возникающих при проектировании турбин, является выяснение всех условий, в которых она будет эксплуатироваться. Непременное знание этих условий должно помочь правильному решению вопроса качества конструкции турбины в целом и отдельных ее элементов. Поэтому рассмотрим прежде всего основные условия эксплуатации турбин. [c.9] Для паровой турбины, как машины, характерно несоответствие между состоянием ее сборки и рабочим состоянием. [c.9] Турбина собирается при комнатной температуре. Детали и их сочленения неподвижны и, как правило, не напряжены или напряжены частично. Температура всего агрегата примерно одинакова. Давление во всей турбине одинаково и равно атмосферному. Турбина заполнена воздухом, между валом и подшипником нет слоя смазки. [c.9] В рабочем состоянии температура турбины становится неравномерной. Отдельные ее части будут иметь температуру свежего пара, другие — близкую к комнатной. Детали расширяются, в местах сопряжения деталей с разной температурой возникают дополнительные напряжения и деформации. Различие температур ротора и корпуса явится причиной изменения осевых зазоров в об-лопачивании и уплотнениях. От изменения температуры изменятся прочностные свойства материалов деталей. При высоких температурах эти изменения будут весьма глубокими. [c.9] Во вращающихся деталях под влиянием центробежных сил возникают напряжения, отчего размеры этих деталей меняются. Из-за всплывания вала в подшипниках его ось смещается относительно корпуса вместе с этим изменяются зазоры в проточной части. Появляются силы, вызываемые небалансом ротора. [c.9] Установившееся тепловое состояние турбины при работе характеризуется, в отличие от равномерно-холодного состояния сборки, большой неравномерностью температурного поля. Оно более или менее симметрично относительно оси турбины, но сильно меняется по ее длине. Это обстоятельство, а также далеко не полная осесимметрия турбины вызывают иногда значительные напряжения и деформации в деталях турбин. Изменение температуры имеет особенное значение из числа меняющихся параметров. [c.10] Неустановившееся тепловое состояние у турбины наблюдает--ся при пусках и остановках турбины, при изменении ее нагрузки, при колебаниях параметров свежего пара, давления пара за турбиной или вакуума в конденсаторе, при включении или выключении отборов пара или при изменении величин этих отборов. [c.10] Неустановившиеся режимы можно разделить на управляемые и неуправляемые. К первым относятся прогрев при пуске, изменение нагрузки персоналом и другие операции, производимые с заданной скоростью изменения температуры или других параметров. Ко вторым относятся процессы, происходящие, например, при внезапных сбросах или резких увеличениях нагрузки, при аварийных нарушениях режима эксплуатации турбины. Неуправляемые процессы особенно опасны. [c.10] При изменениях теплового состояния турбины могут возникать явления, которые будут не только мешать нормальной работе турбины, но и могут вызвать ее поломку. Для уменьшения влияния температурных напряжений при пуске турбины пуск производится медленно при малой скорости изменения ее нагрузки или режима работы. Цель такого пуска —добиться умеренных, допустимых для данной турбины деформаций. [c.10] Надо подчеркнуть, что пуск —более тяжелый режим для турбины, чем нормальная работа или работа с небольшими отклонениями от установившегося теплового состояния. При пусках, остановках и стоянках турбина изнашивается обычно больше, чем при работе. Именно при пусках чаще всего происходят небольшие задевания в уплотнениях, отчего зазоры остаются увеличенными, происходит полусухое трение в подшипниках, возникают наибольшие температурные напряжения, проходится критическое число оборотов, перегревается выхлопная часть и т. д. При стоянке есть большая опасность ржавления проточной части и шеек вала. Даже специальные меры, принимаемые с целью предохранения от коррозии судовых турбин во время их стоянки, не дают полной защиты от нее. [c.11] Сложность конструкции современных турбин и тяжелые условия работы многих их частей заставляют строго ограничивать допустимые и безопасные пределы изменения многих параметров. Так, например, число оборотов турбины не должно отклоняться от номинального больше чем на +1%, давление свежего пара не следует допускать больше 1 05 и меньше 0,9 от номинального, а его температуру выше номинальной на 10° и ниже на 20°С. Разность температур шпилек и фланца не должна превышать 20—25°С, температуру подаваемого к подшипникам масла не рекомендуется иметь выше 45° и ниже 38°С (цифры везде даны средние), вибрация, измеренная на подшипниках, не должна превосходить допускаемой и т. д. Для контроля за некоторыми,наиболее опасными из этих отклонений турбина снабжается регуляторами и автоматически действующей защитой и сигналами, которые сначала предупреждают об отклонении данного параметра от допустимых пределов, а затем отключают турбину, если отклонение соответствующего параметра продолжается. [c.11] Полностью исключить вредное воздействие небольших или временных отклонений параметров невозможно для этого пришлось бы изготовлять турбину с большим запасом прочности. Поэтому необходимо, чтобы такое воздействие было минимальным. Способность выдерживать переходные режимы без значительного ухудшения своих показателей должна оцениваться как большое достоинство конструкции турбины. [c.12] Вернуться к основной статье