ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отрыв рабочих лопаток из "Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки " Самой радикальной мерой является исключение образования отслаивающихся окислов путем правильного выбора материалов паропроводов, паро-перефевателей и коллекторов котла, например применением аустенитных материалов. Однако эти материалы имеют большую стоимость и ряд эксплуатационных недостатков больший коэффициент линейного расширения и меньшая теплопроводность приводят к повышенным температурным удлинениям и напряжениям. [c.467] Определенный эффект дает увеличение зазора между сопловой и рабочей решетками. Увеличение зазора, во-первых, способствует разгону абразивных частиц и меньшей скорости встречи с рабочей лопаткой (см. рис. 16.41, а), вследствие чего уменьшается их износ. Во-вторых, скорость отражения абразивных частиц от входных кромок рабочих лопаток будет меньше, число частиц, достигающих сопловых лопаток (см. рис. 16.41, б), также уменьшится, что приведет к уменьшению износа стороны разрежения сопловых лопаток. [c.467] Основным способом борьбы с абразивным износом является создание на изнашиваемых зонах профилей лопаток твердых покрытий. Эти меры широко используются зарубежными турбостроительными фирмами. Используют два вида покрытия диффузионное и плазменное. [c.467] Имеются сведения об установке на паропроводах специальных сепараторов центробежного типа, улавливающих абразив. [c.467] Отрыв рабочей лопатки, не имеющей дефектов в виде трещин, происходит тогда, когда растягивающие напряжения в ее опасном сечении достигают предела прочности. Сами растягивающие напряжения возникают вследствие действия центробежных сил, постоянного изгиба аэродинамическими силами, вращающими рабочее колесо, и переменного изгиба, вызванного вибрацией. При нормальной работе в наиболее напряженных рабочих лопатках напряжения от изгиба и вибрации существенно меньше напряжений от центробежных сил. [c.467] Если лопатка имеет постоянную по высоте площадь сечения, то напряжения не зависят от площади сечения и максимальны в корневом сечении. [c.467] Рабочую лопатку, имеющую постоянный профиль по высоте нельзя выполнить слишком длинной, а если говорить строже, то так называемая ометаемая лопатками площадь Q = определяется прочностью материала. [c.467] Для того чтобы уменьшить напряжения в лопатке, площади ее сечений выполняют уменьшающимся от корневого сечения к периферийному. В этом случае центробежная сила в наиболее нагруженных корневых сечениях оказывается меньше и соответственно меньше оказываются и напряжения. [c.467] Следует иметь в виду, что обычно оценка опасности отрыва рабочих лопаток выполняется на основе средних значений характеристик материала. В действительности каждый материал имеет естественный разброс свойств, поэтому при большом числе рабочих лопаток вероятно их неблагоприятное сочетание и отрыв лопатки даже при незначительных отступлениях от технологии изготовления и режима эксплуатации. [c.468] Меры борьбы с отрывом рабочих лопаток должны быть направлены на устранение причин отрыва. Для этого, прежде всего, должен быть обеспечен входной контроль рабочих лопаток при монтаже и ремонте, исключающий установку на диске лопаток из непроектного материала или с неправильной термообработкой. [c.468] В большинстве случаев причиной отрыва неповрежденных лопаток является недопустимое повышение частоты вращения турбоагрегата. [c.468] Когда турбоагрегат включен в сеть, его частота вращения близка к номинальной и опасности обрыва лопаток вследствие повышения частоты вращения не существует. Повышение частоты вращения происходит при отключении генератора турбоагрегата от сети и одновременной задержке прекращения поступления пара в цилиндры турбины. [c.468] Основной мерой борьбы с недопустимым повышением частоты вращения является поддержание в исправности системы автоматического регулирования и защиты. [c.468] Максимальное статическое повышение частоты вращения определяется неравномерностью системы регулирования и не превышает 4—5 %. Однако возникает и динамический заброс частоты вращения вследствие немгновенного прекращения поступления в турбину пара, разгоняющего турбину. Запаздывание начала закрытия сервомоторов (обычно оно находится в пределах 0,1 с) и соответственно время их перемещения (обычно 0,3—0,5 с) приводит к динамическому забросу частоты, однако в сумме со статическим забросом повышение частоты вращения не должно превысить частоту срабатывания автомата безопасности. Обычно при полном сбросе нагрузки частота вращения повышается не более 10—11 % при настройке срабатывания автомата безопасности 12—14 %. [c.468] Дяя обеспечения надежной работы системы автоматического регулирования при сбросах нагрузки турбина регулярно испытывается при таких режимах. [c.468] В случае, если система регулирования не удержала сброс нагрузки с отключением генератора от сети и частота вращения превысила частоту настройки автомата безопасности, в работу вступает система защиты турбины, задачей которой является прекращение подачи пара в турбину путем закрытия и стопорных, и регулирующих, и обратных клапанов на паропроводе отборов. Требования к быстродействию срабатывания системы защиты, учитывая, что к этому моменту уже достигнута частота вращения, на 12—14% превышающая номинальную, еще более жесткие время срабатывания не должно превышать 0,3—0,4 с. [c.468] Для надежной работы системы зашиты от разгона необходима правильная настройка автомата безопасности настройка на пониженную частоту вращения будет приводить к частому без необходимости выводу турбины (или энергоблока) из работы, а несрабатывание вовремя грозит снижением надежности ряда ответственных деталей. На турбине устанавливают два одинаковых автомата безопасности, причем непременным требованием к ним является полная исправность каждого из них. Если неисправен хотя бы один из автоматов безопасности, то турбина не может быть допущена к эксплуатации. [c.468] Вернуться к основной статье