Сварные роторы турбин

В настоящее время накоплен большой опыт успешной работы сварных роторов из перлитной стали [74]. Имеются также положительные результаты эксплуатации сварных роторов турбины ГТ-12-650 из аустенитной стали 118 [c.118]

Сварные роторы турбин. В Советском Союзе широко применяются сварные роторы турбин, которые по сравнению с цельноковаными обладают рядом преимуществ. Сварной ротор состоит из элементов относительно малых размеров, что дает возможность использовать для их изготовления более качественные слитки меньшей массы, а также новые методы выплавки. Отсутствие центрального отверстия в сварных роторах позволяет снизить требования к прочности стали. [c.641]

Сварные роторы турбин 641 [c.779]

Фиг. 77. Сварной ротор турбины ПВК-150 в процессе облопачивания.

Сварной ротор турбины для наддува дизелей с ободом и лопатками из жаропрочной аустенитной стали и валами из низколегированной перлитной стали показан на рис. 12. По принятой технологической последовательности вначале сваривают диск с лопатками в приспособлении, фиксирующем точное расположение лопаток. После термообработки этого подузла для снятия сварочных напряжений диски собирают с полувалами и сваривают с ними кольцевыми швами с и-образной разделкой, После сварки ротор подвер- [c.298]

Сварно-ковано-литые заготовки изготавливают сочетанием литых элементов с поковками или заготовками из проката, соединяемых затем сваркой. Такие конструкции часто применяются в тяжелом и энергетическом машиностроении роторы турбин, массивные валы крупные зубчатые колеса, рамы и т. п. По сравнению с ли- [c.170]

Эффективным направлением является использование в различных частях сварных конструкций разнородных материалов, наиболее полно отвечающих требованиям эксплуатации, применение двухслойного проката со специальными свойствами облицовочного слоя и других сочетаний. Примером может служить ротор газовой турбины. По ободу диск ротора подвергается действию высоких температур и относительно небольших усилий, а центральная часть работает в условиях невысоких температур и воздействия больших усилий Подобрать материал, одинаково хорошо работающий в этих условиях, очень трудно. Поэтому целесообразно изготовить сварной ротор центральную часть из высокопрочной стали перлитного класса, а обод диска из жаропрочной аустенитной (рис. 6.21). [c.171]

Случаи хрупкого разрушения роторов паровых турбин, роторов турбогенераторов, сварных роторов АЭС, а также случаи обнаружения дефектов свидетельствуют о необходимости внедрения эффективных методов дефектоскопического контроля и прогнозирования остаточного ресурса роторов энергоустановок, содержащих дефекты типа трещин. [c.228]

В конструкции таких мощных блочных агрегатов сварными вероятно будут роторы турбины и компрессора низкого давления вследствие необходимости выполнить их из дисков большого диаметра без центрального отверстия. Сварными будут также многие части корпусов. [c.18]

При разработке технологии сварки жаропрочных материалов особую трудность представляет, как правило, выбор сварочных материалов (электродов и сварочных проволок), обеспечивающих необходимые свойства металла шва. Для работы при высоких температурах металл шва, кроме необходимого уровня механических свойств и технологической прочности, должен обеспечивать также достаточную стабильность структуры и свойств при заданных температурах, обладать необходимым сопротивлением ползучести и жаростойкостью, а также рядом других свойств в соответствии с условиями работы данного узла. При этом критерии оценки пригодности того или иного типа сварочных материалов будут существенно зависеть от назначения данного узла конструкции. Так, например, для сварных конструкций камер сгорания газовых турбин пригодность тех или иных электродов будет определяться прежде всего жаростойкостью металла шва. Ряд сварных узлов турбин (рабочие лопатки, роторы и другие) могут работать под воздействием динамических знакопеременных напряжений. Поэтому для данных сварных соединений должна быть проверена их усталостная прочность. [c.21]

Сварные роторы. Расчет сварного дискового турбинного ротора обычно условно разделяют на расчет диска и расчет обечаек. При этом расчет диска может быть выполнен любым из существующих способов. Вопросы расчета обечаек менее изучены по-видимому, в ряде случаев такой расчет можно основывать на уравнения теории цилиндрических оболочек. Приближенное решение, основанное на этой схеме, изложено, например, в книге [63]. [c.67]

Общая термическая обработка сварных деталей и узлов турбин требует для своего осуществления дорогостоящего термического оборудования в виде нагревательных печей. В связи с большими габаритами изделий используются уникальные печи, потребляющие большие мощности. Для ряда конструкций (например, сварных роторов) общая термическая обработка может выполняться методом индукционного нагрева. [c.93]

Крупным достижением сварочной техники является изготовление сварных роторов паровых и газовых турбин. [c.115]

Фиг. 66. Типы сварных роторов а — ротор дисковой конструкции б — ротор барабанного типа s — комбинированный ротор из дисков и барабана г — крепление дисков к валу с помощью сварки д — соединение консольного турбинного ротора с ротором циклового компрессора е — композитный диск (обод аустенитный, центральная часть. перлитная).

Указанные выше преимущества сварных роторов были реализованы в конструкции роторов турбин фирмы Броун-Бовери (Швейцария), показанной на фиг. 67, Харьковского турбинного завода (фиг. 68) и Ленинградского металлического завода (аустенитные роторы турбин установки ГТ-12-650 (фиг. 69). Отметим некоторые конструктивные особенности сварных роторов, изготавливаемых различными заводами. [c.117]

Фиг. 69. Сварной ротор дискового типа из аустенитных поковок газовой турбины

В нормальных условиях эксплуатации роторов турбин и при удовлетворительном качестве сварных швов их глубина могла бы быть незначительной. Например, одна иностранная фирма для сварных роторов паровых турбин мощностью 50 ООО кет при диаметре дисков больше 1000 мм выбрала глубину сварного шва всего лишь 17 мм. Действительно, прочность такого шва, определенная для условий нормальной работы турбины, когда напряжения. [c.120]

Особого рассмотрения заслуживает вопрос выбора метода сварки. До последнего времени в основном использовалась ручная дуговая сварка качественными электродами. Этот метод благодаря присущей ему гибкости позволяет достаточно удовлетворительно выдерживать соосность ротора Б процессе сварки за счет регулирования ее последовательности, как указано выше. В то же время малая производительность процесса ручной дуговой сварки удлиняет цикл изготовления ротора. Так, сварка ротора низкого давления турбины ПВК-150 требует около месяца трехсменной работы при непрерывном подогреве изделия. Недостатком описываемого метода являются также шлаковые включения в швах, практически неизбежные при ручной дуговой сварке. Поэтому в последнее время усиленно ведется разработка технологии автоматической сварки роторов. Последняя является особо перспективной при крупносерийном производстве сварных роторов. [c.125]

Перспективность применения композитных дисков и роторов, как и других узлов турбин из разнородных сталей, обусловлена в первую очередь неравномерностью температуры в них. Сварные соединения разнородных сталей могут использоваться в некоторых из типов сварных роторов и дисков, показанных на фиг. 66. В настояш,ее время известны примеры изготовления и успешной работы композитных дисков (фиг. 66, е), дисков из аустенитной стали с приварными полувалами из стали перлитного класса и соединений, заменяющих собой муфты и фланцевые соединения для связи консольных дисков с роторами (фиг. 66, д). Ниже рассмотрены основные особенности этих конструкций. [c.126]

Фиг. 107. Сварное соединение рабочих лопаток с ротором турбины фирмы Броун-Бовери .

Сварной ротор в технологическом отношении обычно невыгоден и применяется в случаях, когда в другом исполнении он вообще не может быть изготовлен — по напряжениям, весу или размерам поковки. Невыгодны обычно и составные барабанные роторы реактивных турбин, применение которых чаще всего вызвано стремлением снизить вес ротора или желанием согласовать скорость его прогрева со скоростью прогрева цилиндра. [c.44]

Применяемая фирмой ВВС конструкция сварных роторов привела в данном случае к тому, что роторы одной турбины сварены из 26 кусков. Хотя и трудно связать надежность ротора с ксли-чеством на нем мест сварки, все же названная цифра свариваемых частей представляется в данном случае чрезмерной. [c.289]

Турбина низкого давления имеет три ступени. Барабанный ротор турбины откован из жаропрочной стали. Диафрагмы имеют по внутреннему диаметру лабиринтовые уплотнения. Выпускной патрубок турбины низкого давления сделан сварным. [c.190]

В ряде основных деталей паровых турбин, таких как корпусы цилиндров турбин, корпусы стопорных, регулирующих и других клапанов, цельнокованые и сварные роторы, крепеж горизонтального разъема, наряду с напряжениями от статического давления, центробежных сил, [c.21]

Сварные роторы являются примером жестких роторов. Для турбин где установлены жесткие сварные роторы, характерна спокойная работа, малая чувствительность к допущенной неуравновешенности при балансировке. [c.274]

Важной задачей является снижение количества материалов, идущих на изготовление турбин, — их веса вообще и веса дорогих цветных металлов в частности. Это вообще достигается уточнением способов расчета нагруженных деталей и отсутствием применения излишних запасов прочности, с одной стороны, и использованием новых материалов при новой технологии, — с другой. В последнем отношении очень показательна замена литых чугунных и стальных деталей сварными из прокатной стали. Это во многих случаях повело к большим снижениям как веса, так и трудоемкости изготовления. Однако при этом иногда увеличивается вибрация, с которой необходимо и возможно бороться. Более легкие сварные роторы генераторов имеют меньший маховой момент, чем имели литые, с чем должно считаться регулирование агрегатов. [c.239]

Назначение. Заготовки элементов сварных роторов паровых турбин ТЭС и АЭС. [c.182]

В настоящее время, говоря о механике разрушения, обычно понимают под этим изучение тех условий, при которых в теле распространяется трещина или система трещин. Но трещины бывают очень разные и рассматриваются они в разных масштабах. С одной стороны, разрушение кристаллического зерна начинается с образования субмикроскопической трещины, расхождения двух атомных слоев на такое расстояние, когда силы взаимодействия между атомами пренебрежно малы. Другой крайний случай — трещина в сварном роторе турбины или в котле атомного реактора, длина я ширина которой измеряется сантиметрами. В первом случае условие распространения трепщны оиределяется конфигурацией атомов на конце (в вершине) трещины. Поскольку речь идет уже не о сплопшой среде, а о дискретной кристаллической решетке, образованной атомами, самое понятие конец трещины становится неопределенным. Изучение такого рода субми-кроско-пических трещин и взаимодействия их с другими дефектами [c.8]

Большие работы велись также и по освоению сварных роторов паровых и газовых турбин из высокопрочных сталей перлитного и мар-тенситного классов. До последнего времени при изготовлении сварных роторов (турбины ПВК-150 и ГТК-10) использовались в основном высокопрочные стали с повышенным содержанием углерода (0,25—0,35%), применяемые для цельнокованых роторов. Эти стали обладают ограниченной свариваемостью, и для получения из них сварных роторов с толш,иной деталей до 100—150 мм требуется введение ряда технологических ограничений, связанных [c.209]

На рис. 6, в представлен сварной ротор турбины типа ПВК150 низкого давления. По сравнению со сборными роторами дискового или барабанного типа, сварной ротор обладает [c.61]

В турбине ГТ-25-700 газовпускной патрубок выполнен сварным из листового проката. Направляющий аппарат первых трех ступеней — сварной из аустенитной стали, направляющий аппарат последующих ступеней — также сварной, но из нержавеющей стали. Цилиндр в зоне газовпуска — двойной. Внешний цилиндр остается холодным (не более 350—400°), так как он защищен от нагрева экраном. Между экраном и внешним цилиндром, с целью охлаждения последнего, продувается некоторое количество воздуха. Воздух подмешивается в проточную часть после первой ступени с целью уменьшения потерь, связанных с охлаждением. Ротор турбины выполнен 16 [c.16]

В конструкции сварного ротора низкого давления турбины ПВК-150 ХТГЗ (фиг. 68) использована перлитная сталь марки 34ХМ, По своей конструкции этот ротор отличается тем, что на нем применено осевое крепление лопаток последних ступеней. Ротор имеет общую длину около 6 м при диа- [c.117]

Фиг. 68. Сварной ротор низкого давления паровой турбины мощностью 150 ООО кет ХТГЗ.

На фиг. 70 показан пример сварной конструкции барабанного ротора, примененного для осевого компрессора установки 6000 кет фирмы Брнен-ские заводы (Чехословакия). В этом случае главной задачей конструктора было уменьшение веса ротора. Такая конструкция возможна только при относительно невысоких лопатках проточной части компрессора, так как при барабанной конструкции ротора напряжения в нем больше, чем цельнокованом или дисковом роторе. Сварной ротор газовой турбины (поз. /) с расположенными на нем лопатками большой длины мог быть выполнен лишь из сплошных дисков в связи с высокими рабочими напряжениями. [c.118]

Перед применением в конструкции турбин сварных роторов необходимо тш а-тельно взвесить все положительные и отрицательные стороны такого решения. Не вызывает сомнения, что современная техника сварки может обеспечить изготовление вполне доброкачественных сварных роторов. Однако применение такой конструкции должно быть оправдано технико-экономическими соображениями, если нет иных, указанных выше, причин, делающ,их применение сварки неизбежным. [c.119]

В практике газотурбостроения имеется ряд примеров выполнения сварных роторов из аустенитных сталей. Они изготавливались из сталей марок ЭИ405 и ЭИ572 (турбины ГТ-12-650 ЛМЗ), стали марки G18B (газовая турбина мощностью 20 ООО кет фирмы Зульцер ) [91 и др. [c.120]

Несмотря на своеобразие этих конструкторских задач, решению их весьма способствовал большой опыт, приобретенный ХТГЗ при выпуске быстроходных турбин. Особенно ценным оказался опыт изготовления крупных сварных роторов, впервые в отечественном турбиностроении освоенных ХТГЗ, сварных диафрагм из нержавеющей стали, а также опыт заш,иты разъемов и посадочных мест в корпусах. [c.125]

Роторы турбины и компрессора имеют обычную для фирмы конструкцию, выполненную сварной из отдельных дисков. Ротор турбины 7-ступенчатый. Лопатки турбины изготовлены из стали, содержащей 17% хрома, 13% никеля и 2—3% вольфрама с присадкой ниобия. Ротор со стороны газовпуска охлаждается воздухом, и максимальная температура ротора не превышает 520° С. [c.58]

Турбины осевого типа, с реактивным облопа-чиванием. Ротор турбины высокого давления имеет сварную конструкцию. Лопатки последних трех ступеней соединены демпфирующей проволокой. Турбина низкого давления 4-ступенчатая. Ротор сварной конструкции, лопатки соединены демпфирующей проволокой. Усики лабиринтовых уплотнений зачеканены в ротор. [c.80]

Корпуса низкого давления паровых турбин выполняются сварными из проката углеродистой стали. Во многих случаях и цилиндры среднего давления являются также сварными. Корпуса высокого давления обычно выполняются сварно-литыми из отливок хромомолибденовой или хромованадиевой стали. Отливки из аустенитных марок сталей в настоящее время имеют ограниченное применение. В середине 50-х годов многие детали (паровые коробки, внутренние цилиндры и др.) паровой турбины типа СВК-150-1 ЛМЗ и газовой турбины типа ГТ-12-3 ЛМЗ изготовлялись из аусте-нитной стали марки ЭИ405. Из этой же стали были изготовлены сварные роторы для ГТ-12-3 ЛМЗ. На ХТЗ им. С. М. Кирова впервые в практике отечественного паротурбостроения ротор низкого давления паровой турбины К-160-130 выполнен сварным, что позволило сократить длину части низкого давления. [c.72]

ПИИ и изменения электропотенциала определять глубину дефекта. Для обнаружения внутренних дефектов в роторах турбин (трещины в зонах тепловых канавок, сварных швов роторов, пазов под лопатки и т. д.) в ряде случаев ультразвуковые методы недостаточно эффективны. Поэтому важно качественно повысить чувствительность установки для выявления в роторах дефектов, не выходящих на контролируемую поверхность, в том числе внутренних, и для контроля за их развитием, обеспечить возможность ее использования в условиях действующих электростанций и заводов. [c.183]

Турбинные валы роторов низкого давления с насадными дисками, хвостовики сварных роторов и, в ряде конструкций, хвостовые части цельнокованых роторов очень сильно напряжены, поэтому к качеству металла турбинных валов должны предъявляться весьма жесткие требования, не меньшие, чем к металлу тяжелонагруженных насадных дисков (см. гл. I и VIII). Особенно тщательно следует контролировать-содержание серы в металле. Контроль надо проводить на торцах, бочке вала и в зоне центрального отверстия. Полностью должно быть исключено наличие толстых ликвационных шнуров. [c.271]

В турбинах мощностью 150 000 кВт Харьковского турбинного завода ротор низкого давления выполнен сварным из стали 34ХМ1А. Для улучшения свариваемости содержание молибдена в этой стали было повышено до 0,4—0,6%. Крупные поковки из этой стали хорошо освоены и имеют стабильные механические свойства. Термическая обработка сварного ротора заключается в отпуске при температуре, не превышающей температуру отпуска поковок отдельных дисков. Сварка производится с предварительным и сопутствующим подогревом приблизительно до = 300° С. Принятый термический режим сварки гарантирует отсутствие резко выраженной подкалки в околошовной зоне и металле шва. Все сварные швы контролируют ультразвуковым дефектоскопом. В сварных роторах отклонение после окончания всей обработки не превышает по бочке 0,04 мм, а по шейкам 0,02 мм, т. е. лежит в допустимых пределах. [c.435]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...