Лопатки паровых турбин-Материалы

Условия работы пара и материалы. Лопатки паровых турбин в ряде случаев работают в очень тяжёлых условиях как в отношении напряжений, так и в отношении износа их поверхности. [c.171]

Большинство элементов теплосилового оборудования барабаны и коллекторы паровых котлов, корпуса пароводяной арматуры, литые колена, тройники и крестовины, валы, роторы и лопатки паровых турбин и т. д. проходят термическую обработку на заводах-изготовителях для получения оптимальной структуры и снятия остаточных напряжений. В этом разделе будут рассмотрены некоторые типовые режимы термической обработки элементов теплосилового оборудования электростанций и исходных материалов, применяемых для их изготовления. [c.209]

Прогрессивным способом упрочнения поверхности лопаток паровых турбин в настоящее время считается упрочнение электроискровым способом [Л. 5, 37 и 40]. Сущность этого способа упрочнения поверхностного слоя заключается в том, что под действием искрового разряда, возникающего между электродом и лопаткой, происходит оплавление небольших участков электрода и детали и одновременно перенос материала электрода на деталь. Перенесенный материал электрода, смешиваясь с оплавленным материалом лопатки, образует легированный слой на ее поверхности. Этот твердый [c.79]

В паровых турбинах, где температурная разность обычно невелика и материалы лопаток и диска имеют близкие коэффициенты линейного расширения, возможно равномерное распределение нагрузки между зубьями В газовых турбинах, где лопатки выполняются из стали аустенитной структуры с коэффициентом линейного расширения значительно большим, чем у [c.91]

При подборе материалов для лопаток паровых турбин (при условии их удачной конструкции) не возникает проблем. Рабочая часть лопатки представляет собой в сечении криволинейный изогнутый продольно профиль, имеющий длину от 10 до 1800 мм. Как закрепленные, так и вращающиеся лопатки должны сопротивляться напряжениям, возникающим под действием пара, а вращающимся лопаткам сообщается также напряжение из-за действия центробежных сил. Нагрузка, действующая на вращающиеся лопатки со стороны пара при прохождении их через стационарные лопатки, оказывает влияние на величину возникающих циклических изгибающих напряжений, которые достигают максимума при совпадении их частоты с основной или гармонической частотой вибрации лопатки. Если это произойдет, резонансная вибрация вызывает напряжения, превышающие предел устойчивости материала, предусмотренный при изготовлении лопатки. Поэтому сопротивление усталости турбинных лопаток является такой важной характеристикой при расчетах. Если ограничения, накладываемые аэродинамикой на величину сечения, делают невозможным достижение достаточно высокой частоты для конструкции с простой лопаткой, то лопатки необходимо закреплять вместе группами. В американских конструкциях большие лопатки турбин промежуточного давления собирались в группы посредством выточек, которые стыковались с соответствующими выточками соседних лопаток и соединялись сваркой. В Великобритании большие лопатки обычно собирались в группы и сшивались проволокой. В местах, где проволока проходит через выточки, вы-штампованные и проточенные в лопатках, лопатки спаивают твердым припоем. Более маленькие лопатки соединяют на наружном ободе, изготовленном из полосового материала с отверстиями, в которых заклепывают верхние лопатки. [c.224]

Это указывает на то, что в точках тип материал должен выйти за пределы упругости и получить некоторые остаточные деформации. В случае пластических материалов, способных получать до разрушения значительные удлинения, остаточные деформации в перенапряженных местах не представляют опасности, они повлекут за собой более равномерное распределение напряжений по сечению тп. Это свойство пластических материалов — выравнивать распределение напряжений в случае резких изменений в поперечных размерах брусков — особенно ценно, и при проектировании таких конструкций, как турбинные лопатки, нужно обращать особое внимание на то, чтобы применяемый /р материал был способен получать значительные деформации и чтобы его пластические свойства не исчезали при тех температурах, которые мы имеем в паровых турбинах. [c.239]

В настоящее время инженер-теплоэнергетик постоянно сталкивается с процессами образования и смыва отложений на теплонапряженных поверхностях и лопатках турбины, с коррозионным разрушением и защитой конструкционных материалов. Ионный обмен, образование труднорастворимых электролитов, коагуляция широко используются при приготовлении добавочной воды современных паровых котлов. Все перечисленные процессы базируются на закономерностях, изучаемых в физической и коллоидной химии. Основные сведения из этих дисциплин излагаются в седьмом разделе. [c.9]

Оборудование контрольно-измерительных приборов и автоматики детали регулирования турбин (тяги, золотники, буксы, штоки, пружины, сервомоторы) детали парового уплотнения и автомата безопасности турбин лопатки турбин приводные рем- ш монтажные материалы инструмент и спецодежда [c.481]

Турбинные лопатки изготавливаются для водяных, паровых и газовых турбин из различных материалов с разными формами и разными способами. [c.431]

Исследование эрозионной стойкости материалов до последнего времени производилось только экспериментальным путем, причем наиболее надежные данные были получены при исследовании материалов в натурных условиях. Применительно к лопаткам паровых турбин натурные испытания были проведены еще в тридцатых годах i[JT. 42]. Однако организация такого эксперимента весьма затруднительна. Поэтому часто используют лабораторные методы, которые весьма эффективны при определении сравнительной эрозионной стойкости различных ма-Рис. 18, Схема стенда, териалов. Ниже дается краткая / — образцы 2 еопло 3- характеристика лабораторных ме-струя водь, ли пара. иССЛеДОВаНИЙ. [c.24]

В числе претендентов на монополию — новые жаропрочные, хорошо свариваемые материалы на базе двенадцатипроцентной хромистой стали марки ЭП 291 и 15X11МФБ. Из стали ЭП 291, являющейся наиболее жаропрочной из всех существующих марок данного класса завод изготовляет лопатки паровых турбин. Из стали 15X11МФБ выполняются крупные (литые и кованые) корпусные детали (внутренние цилиндры и сопловые коробки). [c.467]

Из этого не следует делать вывода о том, что все коррозионно-стойкие сплавы могут иметь только однородную структуру. Такой вывод был бы совершенно неверен. В частности, хромистые нержавеющие стали имеют неоднородную структуру. Объясняется это тем, что приходится учитывать все требования к материалу. Хромоникелевые стали с вполне гомогенной структурой обладают очень высокой коррозионной стойкостью, более высокой, чем коррозионная стойкость хромистых нержавеющих сталей, но зато их механическая прочность значительно уступает механической прочности хромистых нержавеющих сталей. К тому же хромоникелевые нержавеющие стали с гомогенной структурой не способны к упрочняющей термической обработке. Поэтому в тех случаях, где нужна и высокая коррозионная стойкость и высокая механическая прочность (лопатки паровых турбин), применяют хромистую нержавеющую сталь, поД вергаемую закалке и отпуску. В тех же случаях, где требуется высокая коррозионная стойкость и не нужна высокая механическая прочность, предпочтительнее хромоникелевая нержавеющая сталь. [c.67]

Характеристики материалов. Лопатки паровых и газовых турбин для температур до 450 °С изготовляют их хромистых сталей 10X13, 20X13 для t < 560 °С применяют упрочненные нержавею- [c.273]

В статье Гарднера (Л. 22] еще в 1932 г. сообщалось об успещном применении накладок из твердых. материалов (вольфрамовая сталь), припаянных на передние кромки рабочих лопаток колес со стороны спинки лопатки. Накладки укрепляются только на наиболее подверженных эрозии периферийных частях лопаток (см., например, рис. 40,6). Уже в то время применялись профилированные накладки с переменной по высоте лопатки толщиной. Гарднер сообщает об экспериментах, в процессе которых было найдено, что установка таких накладок практически не влияет на к. п. д. турбины. Он считал целесообразным применять защитные накладки на передних кромках лопаток одновременно с устройствами для удаления конденсата из проточной части турбины. Эта рекомендация не потеряла своей актуальности и до настоящего времени. В [Л. 5] указывается, что практически единственной эффективной мерой борьбы с эрозией лопаток последних ступеней паровых турбин является экспериментально проверенная система влагоудаления в комбинации с накладками из сверхтвердых сплавов или другими способами упрочнения передних кромок лопаток. Наилучшим материалом для упрочняющих накладок считается в настоящее время стеллит № 1, содержащий 62% кобальта, 25% хрома н 7% вольфрама. Этот материал поддается обработке и не утрачивает твердости в случае припаивания накладки к лопатке. Однако такой способ упрочнения лопаток может служить причиной образования трещин [Л. 5]. [c.79]

В соответствии с новыми требованиями к паровым турбинам конструкторы сосредоточили внимание на освоении новых материалов, на создании последних ступеней ЦНД с предельной для данного этапа ометаемой лопатками площадью, на конструировании новых типов высокоэкономичных цилиндров, на проектировании устойчивой системы валопровода и на решении ряда других сложных задач новышения экономичности, надежности и маневренности блоков, а также на совершенствовании их управления и автоматизации. На этой основе выполнялись конденсационные и теплофикационные турбины, а также специализированные маневрен-ные блоки. [c.65]

Штрих-пунктирная линия относится к эталонному образцу, уровень потерь энергии в котором определяется только демпфированием в материале. Конструкционное демпфирование в лопатке в 2—6 раз больше, чем демпфирование в ее материале. Повышение конструкционного демпфирования возможно при увеличении первоначального зазора по первому зубу замка (раззазоривание). Аналогичные результаты получаются и для различных типов зам- ов паровых турбин [65, 82]. [c.259]

Поездка за границу дала Николаю Романовичу возможность прослушать ряд курсов, которые вели крупнейшие ученые Германии проф. Арнольд по электротехнике, проф. Бах по сопротивлению материалов, проф. Ридлер по теории автомобиля, и выполнить дипломную работу по двигателям внутреннего сгорания у проф. Молье. Вернувшись в Москву, Николай Романович заш,итил дипломный проект по паровым машинам у проф. В. И. Грипевецкого. В последуюш,ие годы оп работал в Дрезденском политехникуме над докторской диссертацией в области паровых турбин, которую заш,итил в 1907 г. по кафедре проф. Левитского. Диссертация под названием Потери в лопатках паротурбинного колеса была опубликовала в Германии в 1908 г. и получила высокую оценку. В частности, работа получила признание таких крупнейших специалистов в области паровых турбин, как Стодола, Молье и Хедер, а выведенные Николаем Романовичем зависимости до настояш,его времени используются при тепловых расчетах паровых турбин. [c.253]

Газовые турбины могут быть выполнены и, как правило, выполняются для работы при более высокой температуре рабочей среды (газа) по сравнению с максимальной температурой пара в паровой турбине. Такая особенность обусловлена двумя обстоятельствами. Во-первых, наиболее горячие элементы ГТУ — лопатки газовой турбины и детали камеры сгорания — сравнительно легко могут быть выполнены охлаждаемыми (см. 13.2—13.4). Так, температура рабочей среды (газа) перед газовой турбиной может быть выше максимальной температуры металла охлаждаемых сопловых лопаток первой ступени газовой турбины на несколько сот градусов, в то время как в паровой турбине температура пара на входе в турбину должна быть на несколько десятков градусов токе максилшльной температуры металла пароперегревателег1 котла. Во-вторых, для горячих деталей ГТУ могут быть применены и применяются высокожаропрочные материалы, использование которых для пароперегревателей котлов, а также и для главных паропроводов ПТУ нерацио- [c.397]

НЫм, их выявления. Иск , тель смонтирован подвижным на штанге, так что его мйЖно ввести в реактивный двигатель через смотровой люк. Небольшое инжекторное сопло, встроенное в держатель, обеспечивает подачу через небольшой канал в ножке искателя одной капли жидкости для акустического контакта, когда искатель установлен в позицию контроля. В других местах контроль можно легко выполнить по рис. 22.20, если материал не является слишком крупнозернистым, а поверхность не имеет следов коррозии (а у лопатой паровых турбин низкого давления — также и капель-нАй эрозии). Контроль проводят с выпуклой стороны тела лопатки поверхностными волнами частотой от 2 до 5 МГц, согласно рис. 22.20, а. Поскольку трещины в кроМкаХ обычно образуют с кромкой прямой угол, поверхностные волны хорошо отражаются от них. Трещины на переходе к ножке и продольные трещины на конце лопатки следует прозвучивать по возможности под прямым углом. Кромки на ножке в зависимости от их геометрической формы могут давать сильные эхо-импульсы, а возможная трещина проявляется в виде эхо-импульса на небольшом расстоянии перед ними. Для серийного контроля обычно применяют держатели, изготовленные из пластмассы или других материалов, обеспечивающие воспроизводимость позиции контроля [943, 1228]. [c.433]

Для того чтобы достигнуть в газовых турбинах значения коэффициента полезного действия того же порядка, что и в паровых, начальная температура газа должна быть на 100—150° выше, чем температура пара. Высокая температура, низкие давления, большие расходы и малое число ступеней придают конструкциям газовых турбин специфический характер. Как правило, облопачивание первых ступеней газовых турбин выполняется из жаропрочной стали аустенитного класса. Это относится как к рабочим, так и к направляющим лопаткам, так как при температуре 650—750°, характерной для современных газовых турбин, даже при сравнительно невысоких напряжениях в направляющих лопатках приходится выбирать окалиностойкие материалы. По тем же соображениям горячие газовпускные патрубки турбин, внутренние части камер сгорания и внутренние обечайки горячих газопроводов выполняются из жаростойкой аустенитной стали. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...