Rotor parne turbine mo?e biti bubanj, disk ili kombinovani.

rotor bubnja koristi se za umjerenu perifernu brzinu, veliki broj stupnjeva tlaka, male padove tlaka izme?u stupnjeva i potrebu za vrlo krutom strukturom. Ovi uslovi odgovaraju karakteristikama mlaznih turbina.

Disk rotor koristi se pri velikoj perifernoj brzini, malom broju stupnjeva tlaka i zna?ajnim padom tlaka izme?u stupnjeva; svi ovi uslovi se de?avaju u turbinama aktivnog tipa.

Kombinovani rotor naj?e??e se dijelom sastoji od jednog diska s dvije krune visokog pritiska i bubanj u dijelu niskog pritiska; Disk sa dvostrukom krunom omogu?ava smanjenje du?ine bubnja, jer mo?e koristiti veliki pad pritiska. Rotori ovog tipa se ?esto ugra?uju na turbine s aktivnim mlazom male i srednje snage.

Manje se koristi varijanta kombinovanog tipa, koja ima jednu dvostruku krunu i nekoliko diskova sa jednom krunom u delu visokog pritiska, i bubanj u delu niskog pritiska. Postoje i druge vrste rotora.

Razmotrite odvojeno glavne dijelove rotre.

Osovine. Postoji dosta razli?itih dizajna osovina, ali se mogu podijeliti u dvije grupe:

• Glatke osovine (Sl. 49) imaju isti pre?nik du? cele du?ine osovine na kojoj su postavljeni diskovi. Ove osovine se koriste samo za male turbine, a diskovi se obi?no postavljaju na posebne me?uprstenove ili ?ahure. (Sl. 51)
• Stepenaste osovine, koji ima niz izbo?ina, na svaku od kojih su montirani jedan ili dva diska. Ovaj oblik osovine je povoljan u pogledu svoje snage i, osim toga, olak?ava skidanje i ugradnju diskova.

Na prednjem kraju osovine obi?no se montiraju ?e?alj za potiskivanje i pu? ili zup?anik, koji prenose kretanje na regulator i pumpu za ulje, a na stra?njem kraju je montirana spojnica. Sigurnosni regulator je tako?er instaliran na prednjem kraju osovine.

Osovine su kovane od visokokvalitetnog ?elika, nakon ?ega se vr?i odgovaraju?a termi?ka obrada. Okretanje i provjera osovine obavljaju se vrlo pa?ljivo, jer ?ak i gotovo neprimjetna krivina u njoj uzrokuje vibriranje turbine.

Za osovinu bilo koje ma?ine uop?te, postoji striktno odre?en broj obrtaja, po dostizanju kojih ona po?inje da vibrira veoma sna?no; ovaj broj okreta se zove kriti?na brzina osovine i zavisi od njegove du?ine, pre?nika i profila, kao i od te?ine i polo?aja diskova (raspodela optere?enja) i od lokacije i vrste le?ajeva.

osim vlastitih ili slobodne oscilacije tijela, mogu?e su njegove prisilne vibracije uzrokovane periodi?nim djelovanjem vanjskih sila. Ako vanjska sila djeluje na tijelo periodi?no i frekvencija te sile se poklapa sa frekvencijom prirodnih vibracija tijela ili ima vrijednost cijeli broj puta manju od frekvencije prirodnih vibracija, tada rezonancija oscilovanja, i dolazi do zna?ajnog pove?anja njihove amplitude, ?esto uni?tavaju?i tijelo.

U parnoj turbini, prisilne oscilacije su uzrokovane udarima pare dok lopatice prolaze pored mlaznica i nizom drugih razloga. Frekvencija ovih oscilacija zavisi od broja obrtaja osovine. Taj broj okretaja osovine, koji je jednak frekvenciji prirodnih oscilacija vratila (u minuti), je njegov kriti?na brzina.

Pri brzinama ve?im ili manjim od kriti?ne, osovina ?e raditi tiho, osim u onim trenucima kada je brzina cijeli broj puta manja od kriti?ne. U tim trenucima vibracija se poja?ava, iako ne dosti?e takav stepen kao pri kriti?noj brzini.

Osovine parne turbine oni su te?ko i fleksibilan tip. Prvi rade pri brzinama ispod kriti?nih; drugi - pri brzinama iznad kriti?nih.

Dakle, prilikom pokretanja turbine sa krutim vratilom potrebno je pro?i samo kroz rezonantne brzine (manje od kriti?ne za cijeli broj puta), a pri pokretanju turbine sa fleksibilnim vratilom potrebno je i?i kroz kriti?nu brzinu. Ove to?ke moraju biti poznate unaprijed i pro?i kroz njih brzo iu potpunosti u skladu s uputama datim u uputama proizvo?a?a turbine.

Diskovi. Svaki disk, kao ?to je gore spomenuto, nosi jedan ili vi?e redova o?trica koje su umetnute svojim repovima u ?ljebove obra?ene po obodu diska, montirane na rubu diska ili montirane i zakivane za njega.

Diskovi mogu biti izra?eni od visokokvalitetnog ?elika jer se mogu dobro kovati. Stoga su u njima dopu?tena velika naprezanja; Disk rotori se ?iroko koriste pri velikim obimnim brzinama.

Materijal diskova je jednostavan uglji?ni ?elik i specijalni ?elici (krom-nikl, hrom-nikl-molibden i drugi). Praznine za diskove pa?ljivo se testiraju u fabri?kim laboratorijama i na njima nisu dozvoljeni kvarovi; povr?ina diska je pa?ljivo obra?ena.

U diskovima onih stepena turbine koji moraju da rade bez reakcije ili sa malim stepenom reakcije, obi?no se izbu?i nekoliko rupa kako bi se izjedna?ili pritisci sa obe strane diska.

Diskovi su uvijek postavljeni na osovinu sa zna?ajnim smetnjama, disk se montira vru? na na?in da je pove?anje promjera otvora za ?ahuru u toku rada turbine manje od onog koji se dobije zagrijavanjem kada je disk postavljen.

?injenica je da se tijekom pokretanja i u normalnom radu promjer diska lagano pove?ava zbog zagrijavanja i djelovanja centrifugalnih sila; ovo uzrokuje slabljenje smetnji i slijetanje diska na osovinu. Nedostatak zategnutosti tokom rada mo?e uzrokovati "visi" diska, vibracije rotora opasne za turbinu i uzrokovati nesre?u. Stoga je racionalno pri?vr??ivanje diskova na osovinu posebno va?an zadatak.

Postoji nekoliko na?ina za postavljanje diskova, od kojih napominjemo sljede?e:

1. Monta?ni diskovi na specijalne prstenove koji se stavljaju na osovinu (Sl. 51a); Ovu metodu koriste mnoga turbo-gra?evinarska postrojenja. Browne-Boveri ?ini ove prstenove elasti?nim, koji bi trebali odr?avati ?vrsto prianjanje kada se disk ?iri od topline i centrifugalne sile. (Sl. 51b). Me?utim, radna iskustva su pokazala nezadovoljavaju?u ovu metodu sadnje diskova na visokim temperaturama pare.
2. Monta?ni diskovi na blago su?ene ?ahure sa prorezima (Sl. 51c); Ova metoda ima prednost u tome ?to se stepen zatezanja tokom ne-pritiskanja mo?e podesiti sa ve?om precizno??u nego kod normalnog uklapanja.

   Kako bi se sprije?ila rotacija diskova, oni su pri?vr??eni ravnim klju?evima, naizmjeni?no smje?tenim na dvije ili tri strane osovine kako bi se odr?ala ravnote?a rotora. Vanjski disk rotora je pri?vr??en navrtkom, prstenom ili na drugi na?in. Prije monta?e, donje povr?ine osovine i ?ahure diska obi?no se podmazuju grafitom kako bi se sprije?ilo lijepljenje. Izme?u ?aura susjednih diskova, kao i izme?u matice i ?ahure posljednjeg diska, moraju se ostaviti praznine od 0,1 - 0,2 mm za slobodno ?irenje diskova pri zagrijavanju.

3. U rasponu visokih temperatura, veliki diskovi su opremljeni "?ahurama za prste". (Sl. 51d). U takvim diskovima, centralna rupa je izbu?ena do pre?nika koji je mnogo ve?i od pre?nika osovine. Nakon toga, ?ahura se utiskuje u disk s interferencijalnim nalijeganjem, koja se zatim probu?i do promjera osovine s mogu?no??u smetnje da stane na osovinu. U presovanoj ?ahuri u radijalnom smjeru se bu?i red rupa u koje se zabijaju klinovi (prsti). Ovako sastavljen disk sa ?ahurom stavlja se na osovinu na uobi?ajen na?in.

   Svrha ovog ure?aja je sljede?a: ako, tijekom rada turbine, disk, zbog ?irenja od zagrijavanja i centrifugalne sile, po?ne gubiti napetost i slabi na rukavu, tada prsti ne?e dopustiti da se disk centrira i oka?iti za rukav. ?aura, koja je ?vrsto postavljena na osovinu i ima pribli?no istu temperaturu i malu masu, ?e zadr?ati svoju nepropusnost.

Ponekad se slijetanje diskova na osovinu uz pomo? ?ahure za prste koristi i u visoko napregnutim velikim diskovima niskotla?nih stupnjeva mo?nih modernih turbina.

Trenutno se ?iroko koriste rotori, ?ija je osovina kovana zajedno s diskovima. Njihova prednost je nepostojanje odrona koji mogu oslabiti u radu turbine, te manja du?ina, jer nema potrebe za pri?vr??ivanjem diskova na osovinu, zbog ?ega dijelovi ?ahure diskova mogu biti tanji. Zbog ?injenice da je rotor kovan veliki pre?nik od jednog ingota ?elik je veoma tvrd, najve?a primena jednodijelni kovani rotori dostupni su za dijelove turbina s vi?e ku?i?ta pod visokim pritiskom i za turbine velike brzine male snage. Glavni nedostatak ovih rotora je taj ?to ako je jedan od diskova o?te?en, mora se zamijeniti cijeli rotor.

?esto se jedan ili vi?e uklonjivih diskova velikog promjera montiraju na jednodijelni kovani rotor.

Stati?ko i dinami?ko balansiranje rotora

Za tihi rad turbine, njen rotor mora biti savr?eno izbalansiran (izbalansiran) prije ugradnje. stati?ki i dinami?ki.

Razmotrimo ovo pitanje detaljnije; recimo da imamo tanak disk (Sl. 56a), ?ije te?i?te le?i u ta?ki 2 , koji se nalazi na odre?enoj udaljenosti od centra rotacije 1 ; razlog za to mo?e biti nehomogenost materijala diska ili njegovo nepravilno (asimetri?no) okretanje. Kada se takav disk rotira, pojavit ?e se neuravnote?ena centrifugalna sila, ?ija ?e veli?ina biti ve?a ?to je ve?a brzina rotacije diska, njegova masa i udaljenost te?i?ta od centra rotacije. Smjer djelovanja ove sile ?e le?ati na pre?niku koji prolazi kroz centar gravitacije, a sila ?e biti usmjerena prema van (vidi strelicu na pirina?. 56b). U praksi, veli?ina centrifugalne sile u ma?inama velike brzine mo?e dose?i nekoliko tona, a njeno prisustvo ?e uticati na jake vibracije osovine.

Na primjer, za mali disk te?ine 100 kg sa te?i?tem pomjerenim za samo 0,1 mm, neuravnote?ena centrifugalna sila pri 5000 o/min bit ?e 280 kg, odnosno skoro 3 puta ve?a od te?ine samog diska.

Da bi se ova sila izbalansirala, dovoljno je staviti neku te?inu negdje na isti pre?nik, ali na drugu stranu centra rotacije (npr. u ta?ki 3 (sl. 56), biraju?i njegovu vrijednost tako da nova centrifugalna sila koja je nastala u suprotnom smjeru bude jednaka po veli?ini prvoj sili. Stati?ko balansiranje se sastoji u pronala?enju vrijednosti ovog optere?enja i mjesta njegove primjene. U praksi je mogu?e i drugo rje?enje ovog problema, naime umjesto ponderiranja strane suprotne od polo?aja te?i?ta, mogu?e je olak?ati stranu na kojoj se nalazi uklanjanjem metala i time ga pomjeriti na poklapaju sa centrom rotacije. Metal treba ukloniti na velikoj povr?ini kako ne bi oslabio disk u bilo kojem dijelu.

Pronala?enje ravni u kojoj se nalazi centar gravitacije je relativno lako; ako dozvolite disku da se slobodno rotira oko osi, onda kada se zaustavi, njegovo te?i?te ?e biti na dnu ( pirina?. 56g). U tu svrhu osovina sa diskom se postavlja na paralelne striktno horizontalne bru?ene ?eli?ne prizme (no?eve) ili kugli?ne le?ajeve, na kojima se mo?e rotirati uz minimalno trenje. (Sl. 57)

Koli?ina dodane te?ine ili koli?ina metala koju treba ukloniti utvr?uje se postepenim pokusima; ?esto u tu svrhu koriste neku vrstu mastike, ?iji se komadi?i zalijepe na disk i, kada se izbalansira, vagaju. Precizno izbalansiran disk, kada se stavi na no?eve, treba da se zaustavi u bilo kom polo?aju.

Za dinami?ko balansiranje, rotor se ugra?uje u posebnu ma?inu (Sl. 59), u kojem jedan kraj vratila rotora le?i u le?aju sa kugli?nom ?ahurom, a drugi kraj - u le?aju uklje?tenom izme?u dvije opruge; ovaj le?aj se zbog elasti?nog pri?vr??ivanja mo?e kretati u horizontalnom smjeru u odre?enim granicama (Sl. 60). Prema vibracijama kraja vratila tokom njegove rotacije, ozna?enim posebnim pokaziva?em ili indikatorom, odredite mjesto gdje treba postaviti balansno optere?enje i potrebnu te?inu tereta.

Projektovanje glavnih komponenti i dijelova parnih turbina

Op?e ideje o strukturi parnih turbina

Predavanje 3

Uz nisku vrijednost otpora, sistem zvu?nika mo?e pokvariti, mogu?a je suprotna situacija, ali je snaga izlaznog signala smanjena.

Specifikacije zvu?nika

a) Bandwidth - ovo je amplitudno-frekvencijska zavisnost zvu?nog pritiska ili pretvaranje elektri?nog signala u zvu?ni od strane zvu?nika u datom frekvencijskom opsegu (20 Hz - 20 kHz).

b) Osjetljivost Zvu?ni stup karakterizira zvu?ni pritisak koji ?e stvoriti na udaljenosti od 1 metar kada se na njegov ulaz dovede elektri?ni signal snage 1 W. Osetljivost se defini?e kao prose?ni zvu?ni pritisak u odre?enom frekventnom opsegu. ?to je ve?a vrijednost ove karakteristike, to bolje akusti?ki sistem prenosi dinami?ki opseg muzi?kog programa (90 - 110 dB ili vi?e).

c) Harmoni?ko izobli?enje ili nelinearna distorzija. Ovo su izobli?enja koja se pojavljuju prilikom reprodukcije zvuka. Za visokokvalitetne Hi-Fi zvu?nike, ovaj faktor ne bi trebao prelaziti:

1,5% - 1% u frekvencijskom opsegu 250 - 6300 Hz.

d) Snaga. Elektri?na snaga koju sistem zvu?nika mo?e podnijeti. Snaga je podijeljena na buka, sinusoidalni, dugoro?no, kratkoro?no.

Vrlo ?esto, u praksi, proizvo?a?i navode neku apstraktnu snagu sistema zvu?nika (100, 200 W ili vi?e). Kao rezultat toga, ova vrijednost mo?da ne?e biti ono ?to o?ekujete. U stvarnosti, nekoliko vrijednosti snage mora biti nazna?eno u paso?u akusti?kog sistema.

e) Elektri?ni otpor. Je 4, 8 ili 16 oma. Standardi dozvoljavaju smanjenje stvarnog elektri?nog otpora od nominalne vrijednosti za najvi?e 20% u frekvencijskom opsegu od 20-20000 Hz.

3.2 Raspored parne turbine

Parna turbina je motor s rotiraju?im lopaticama u kojem se energija tlaka pare koja dolazi iz kotla prvo pretvara u kineti?ku energiju pare koja velikom brzinom izlazi iz mlaznica, a zatim na lopaticama rotora u mehani?ku energija rotacije osovine. Mlaznice su vode?e lopatice dizajnirane da pretvore unutra?nju energiju pare u kineti?ku energiju ure?enog kretanja molekula.

Dijagram najjednostavnije parne turbine prikazan je na sl. 3.1.

Glavni dio turbine je rotor koji se sastoji od osovine 1 na kojoj je montirano radno kolo 2, na koje su postavljene radne lopatice 3 zakrivljenog oblika. Ispred diska sa radnim lopaticama nalazi se mlaznica 4, iz koje para ulazi u radne lopatice turbine.

1 - osovina; 2 - radno kolo; 3 - radna o?trica; 4 - mlaznica

Slika 3.1 - Princip rada turbine

Mlaznica i radno kolo ?ine jedan stepen. Slika 1.1 je stoga ?ematski dijagram jednostepene turbine.

Pregrijana para dobivena u parogeneratoru na temperaturi od 600 C i tlaku od 30 MPa prenosi se parnim cjevovodima do mlaznica.

Ako je para prije ulaska u mlaznicu imala odre?enu po?etnu brzinu i po?etni pritisak (vidi sliku 3.2), tada nakon izlaska iz mlaznice, kao rezultat ?irenja pare, njena brzina raste na vrijednost, a tlak opada na vrijednost. Brzina pare koja ulazi u radnu lopaticu naziva se apsolutna brzina. Temperatura pare je tako?e zna?ajno smanjena.

Nakon izlaska iz mlaznice, para se dovodi do lopatica turbine. Ako je turbina aktivna, tada nema ?irenja pare izme?u njenih radnih lopatica, stoga se pritisak pare ne mijenja. Apsolutna brzina pare opada od do zbog rotacije turbine brzinom V. V je obodna ili brzina prijenosa.

Slika 3.2 - Dijagram aktivne turbine

Strukturno, turbina je napravljena u obliku nekoliko stupnjeva, od kojih se svaki sastoji od jedne krune lopatica mlaznice i jedne krune lopatica rotora.

mlazne turbine nazivaju takve turbine, u kojima se ?irenje pare doga?a ne samo u mlaznicama prije nego ?to para u?e u lopatice rotora, ve? i na lopatice samog radnog kola. To se posti?e ?injenicom da je kanal formiran od radnih no?eva su?en.

Promjena parametara pare u mlaznom stupnju turbine prikazana je na sl. 3.3. U mlaznicama turbine dolazi do djelomi?ne ekspanzije pare do srednjeg pritiska.

U kanalima izme?u lopatica dolazi do daljeg ?irenja pare do pritiska. Apsolutna brzina pare u mlaznici raste na vrijednost , a na po?etku izme?u lopatica opada zbog rotacije lopatica na vrijednost .

Slika 3.3 - ?ema rada mlazne turbine

Trenutno su turbine vi?estepene, a voda i ista turbina mogu imati i aktivni i reaktivni stepen.

3.2 Raspored parne turbine

Turbina se sastoji od tri cilindra (cilindar visokog pritiska, cilindar niskog pritiska i cilindar niskog pritiska), ?ije su donje polovine ku?i?ta ozna?ene na odgovaraju?i na?in. 39 , 24 i 18 . Svaki cilindar se sastoji od stator, ?iji je glavni element fiksno tijelo, a rotiraju?e rotor . Za polovinu spojnice 12 spojnica rotora je pri?vr??ena generator (nije prikazano), a prema njemu - rotor pobudnika. Zove se lanac sklopljenih odvojenih rotora cilindara, generatora i uzbudnika shafting . Njegova du?ina sa velikim brojem cilindara (a najve?i broj u modernim turbinama je 5) mo?e dose?i 80 m.

Rice. 3.4 Raspored parne turbine

Linija osovine rotira se u oblogama 42 , 29 , 23 , 20 itd. Klizni le?ajevi na tankom uljnom filmu U pravilu je svaki od rotora postavljen na dva klinasta le?aja. Para koja se ?iri u turbini uzrokuje rotaciju svakog od rotora, snage koje nastaju na njima se zbrajaju i dopiru do poluspojnice 12 maksimalna vrijednost.

Svaki od rotora je postavljen tijelo cilindra (vidi, na primjer, poz. 24 ). Pri visokim pritiscima (a u modernim turbinama mo?e dose?i 30 MPa » 300 atm), tijelo cilindra (obi?no HPC) je napravljeno sa dvostrukim stijenkama (od unutra?njeg 35 i eksterne 46 korpusa). Time se smanjuje razlika u tlaku na svakom od ku?i?ta, omogu?ava se tanji njegovi zidovi, olak?ava zatezanje prirubni?kih spojeva i omogu?ava turbini da po potrebi brzo promijeni snagu.

Sva ku?i?ta moraju imati horizontalne konektore 13 neophodan za ugradnju rotora unutar cilindara tokom ugradnje, kao i za lak pristup unutra?njosti cilindara tokom revizija i popravki. Para unutar turbine ima visoku temperaturu, a rotor se rotira u oblogama na uljnom filmu, ?ija temperatura ulja, kako iz razloga za?tite od po?ara, tako i zbog potrebe da ima odre?ena svojstva podmazivanja, ne bi trebala prelaziti 100 °C (i temperatura dovedenog i ispu?tenog ulja bi trebala biti jo? ni?a) . Stoga se ?koljke le?ajeva vade iz tijela cilindara i postavljaju u posebne zgrade - podr?ava Dakle, rotiraju?i krajevi svakog od rotora odgovaraju?eg cilindra moraju biti uklonjeni sa nerotiraju?eg statora, i to na na?in da se s jedne strane isklju?i svako (?ak i najmanje) dodirivanje rotora na statora, a sa druge strane, da bi se sprije?ilo zna?ajno curenje pare iz cilindra u zazor izme?u rotora i statora, jer se time smanjuje snaga i efikasnost turbine. Dakle, svaki od cilindara se isporu?uje krajnje brtve (vidi poz. 40 , 32 , 19 ) posebnog dizajna.

Turbina je postavljena u glavnoj zgradi TE na gornjoj temeljnoj plo?i. U plo?i se izra?uju pravougaoni prozori prema broju cilindara, u kojima se nalaze donji delovi tela cilindara, a tako?e su i cevovodi za snabdevanje regenerativnih greja?a, cjevovodi sve?e i dogrejane pare, kao i prelazna cev do kondenzatora. sprovedeno.

Nakon proizvodnje, turbina prolazi kroz kontrolnu monta?u i ispitivanje u proizvodnom pogonu. Nakon toga se rastavlja na manje-vi?e velike blokove, dovodi do dobre prezentacije, konzervira, pakuje u drvene kutije i poslat na ugradnju u TE.

Kada turbina radi, para iz kotla kroz jedan ili vi?e parovoda (u zavisnosti od snage turbine) prvo ide do glavnog parnog ventila, zatim do zapornog ventila (jedan ili vi?e) i na kraju do regulacije. ventili (naj?e??e - 4 ). Iz kontrolnih ventila (nisu prikazani na slici 3.4) para kroz bajpas cijevi 1 (na sl. 3.4 ih ima ?etiri: dva su pri?vr??ena za poklopac 46 vanjsko ku?i?te HPC-a, a druga dva dovode paru u donje polovice ku?i?ta) se dovodi u ulaznu komoru za paru 33 unutra?nje ku?i?te HPC-a. Iz ove ?upljine ulazi para proto?ni dio turbine i, ?ire?i se, kre?e se u izlaznu komoru HPC-a 38 . U ovoj komori, u donjoj polovini HPC ku?i?ta, nalaze se dve izlazne cevi 37 . Na njih su zavareni parovodi koji vode paru u kotao za me?upregrijavanje.

Ponovno zagrijana para te?e kroz cjevovode kroz zaporni ventil (nije prikazan na slici 3.4) do kontrolnih ventila 4 , a od njih - u usisnu ?upljinu TsSD-a 26 . Zatim se para ?iri u proto?nom dijelu centralnog tla?nog kotla i ulazi u njegovu izlaznu cijev 22 , a iz njega - u dvije obilazne cijevi 6 (ponekad se zovu i prijemnik), koji dovode paru u ulaznu komoru za paru LPC-a 9 . CVP i CSD, LPC se skoro uvek izvode u dva toka: jednom u komori 9 , para se razilazi u dva identi?na toka i, pro?av?i kroz njih, ulazi u izlazne mlaznice LPC-a 14 . Od toga se para spu?ta u kondenzator. Ispred prednjeg nosa?a 41 nalazi se jedinica za regulaciju i upravljanje turbinom 44 . Njegov kontrolni mehanizam 43 omogu?ava pokretanje, punjenje, istovar i zaustavljanje turbine.

Pe?at je prikazan na sl. 3.5.

Sl.3.5. Labirintna zaptivka za turbinska vratila

U klipu 7 , koji ima isti dizajn kao i kavez dijafragme, napravljen je prstenasti provrt 1 u koje se ubacuju segmenti zaptivke 3 (po tri segmenta u svakoj polovini klipa). Segmenti imaju tanke (do 0,3 mm) prstenaste izbo?ine, postavljene u odnosu na osovinu sa vrlo malim zazorom (0,5-0,6 mm). Skup prstenastih proreza izme?u grebena 4 i prstenaste izbo?ine 6 a prstenaste komore izme?u njih se nazivaju labirintni pe?at . Visok hidrauli?ki otpor koji posjeduje osigurava nisko curenje pare pored putanje protoka turbine.

Tipi?no radna o?trica (Sl. 3.6) sastoji se od tri glavna elementa: profilnog dijela 1 ; dr?ka 2 , koji slu?i za pri?vr??ivanje lopatica na disk; trn 6 pravougaone, okrugle ili ovalne, izvedene na kraju profilnog dijela sje?iva u jednom komadu.

Slika 3.6 Radna o?trica HPC i HPC

O?trice su napravljene od od ner?aju?eg ?elika, koji sadr?e 13% hroma, ?tancanjem i naknadnim glodanjem se ukucavaju na disk kroz dva posebna otvora u koje se zatim ugra?uju no?evi za zaklju?avanje sa posebno oblikovanim dr?kama.

Posebno smotana traka za zavoje 7 , u kojem se probijaju rupe koje odgovaraju obliku ?iljaka i udaljenosti izme?u njih. Traka se re?e na komade sa strogo izra?unatim brojem kombinovanih o?trica. Zavojna traka se stavlja na ?iljke, koji se zatim zakovuju. Broj susjednih o?trica (obi?no od 5 do 14), spojenih zavojnom trakom (zavojem), naziva se paket radnih no?eva . Glavna svrha pakiranja je osigurati vibracijsku pouzdanost radnih no?eva (sprije?iti njihovo lomljenje uslijed zamora uslijed vibracija). Nakon zakivanja ?iljaka na zavojima radnih lopatica, rotor se ugra?uje na strug, a grebeni zaptivke se kona?no obra?uju.

Na sl. 3.6 prikazuje samo jedan od tipi?nih dizajna, koji se odlikuju velikom raznoliko??u tipova i traka. AT modernog dizajna zavoji se glodaju zajedno sa profilnim dijelom (sa ?irinom zavoja jednakom nagibu lopatica), ponekad se radne o?trice spajaju u paket zavarivanjem.

Slika 3.7 Rotor dvoproto?nog cilindra niskog pritiska sna?ne turbine

Na sl. 3.7 prikazan je dvoproto?ni LPC rotor u procesu obrade na strugu. Prva dva koraka imaju trakaste zavoje, a posljednja dva ?i?ana spoja.

Glavni element putanje strujanja turbine, koji odre?uje njen cjelokupni izgled je radna o?trica poslednji korak. ?to je du?i i ?to je ve?i pre?nik ugra?en (drugim rije?ima, od vi?e povr?ine za prolaz pare poslednjeg stepena), ?to je turbina ekonomi?nija. Dakle, istorija unapre?enja turbina je istorija stvaranja poslednjih koraka. Po?etkom 1950-ih LMZ je razvio radnu lopaticu dugu 960 mm za posljednju fazu s prosje?nim pre?nikom od 2,4 m, a na njenoj osnovi stvorene su turbine kapaciteta 300, 500 i 800 MW. Krajem 1970-ih stvorena je nova radna lopatica du?ine 1200 mm za stepen prosje?nog pre?nika 3 m. To je omogu?ilo izradu nove parne turbine za termoelektranu od 1200 MW i za nuklearnu elektranu od 1000 MW. elektrana.

Sl.3.8 Nosa? osovine

Na sl. 3.8 prikazuje jedan od nosa?a osovine. temelj 12 donja polovina karoserije 2 je postavljena na temeljni okvir (nije prikazan na slici). U otvoru karoserije na jastu?i?ima 1 , 4 i 10 postavlja se donja polovina ko?uljice 3 . Unutra?nja povr?ina 8 obje polovice ko?uljice su cilindri?ne ili ovalne i punjene babbitom, antifrikcionom legurom na bazi kalaja koja se nisko topi i koja omogu?ava rotoru da se rotira vrlo malom brzinom ?ak i u odsustvu podmazivanja. Direktno na povr?inu ko?uljice 8 a rotor se postavlja na sli?nu povr?inu susjedne ko?uljice prilikom ugradnje turbine. Odozgo je prekriven gornjom polovicom ko?uljice i privu?en u donju polovicu iglama uvrnutim u rupe 9 . Zatim se postavlja poklopac ku?i?ta le?aja.

Ulje za podmazivanje rukavaca vratila se napaja pumpama iz rezervoara za ulje instaliranog na donjem nivou prostorije za kondenzaciju. Veli?ina rezervoara za ulje ovisi o snazi turbine: ?to je ve?a snaga, to je vi?e cilindara i, posljedi?no, rotora i njihovih le?ajeva koji zahtijevaju podmazivanje. Osim toga, s pove?anjem snage, promjer grla se pove?ava, a ove dvije okolnosti zahtijevaju veliki tro?ak ulje i, shodno tome, rezervoar za ulje velikog kapaciteta, koji dosti?e 50-60 m 3 . Le?ajevi se podmazuju ili posebnim (turbinskim) mineralnim uljem ili sinteti?kim nezapaljivim uljima. Potonji su mnogo skuplji, ali i vatrootporniji.

Od pumpi kroz cjevovode, nafta koja prolazi hladnjaci ulja , dolazi do rezervoara koji se nalaze u poklopcima le?ajeva, a od njih - do rupa 6 i uzorku 7 , raspore?uju?i ulje po cijeloj ?irini vrata osovine. Zbog hidrodinami?kih sila, ulje se „gura“ ispod vrata osovine, te tako osovina „pluta“ na uljnom filmu ne dodiruju?i babbit punjenje. Ulje, prolaze?i ispod vrata osovine, izlazi kroz krajnje otvore ?ahure i te?e do dna ku?i?ta le?aja, odakle se gravitacijom vra?a nazad u rezervoar za ulje. Nosivi umetak je prikazan na sl. 3.9.

Sl.3.9 ?aura le?aja nosa?a vratila

3.4. Vrste parnih turbina i podru?ja njihove upotrebe

Da biste razumjeli mjesto i ulogu parnih turbina, razmotrite ih. op?ta klasifikacija. Od velikog broja parnih turbina koje se koriste, prije svega se mogu razlikovati turbine. transport i stacionarno .

Transport parne turbine se naj?e??e koriste za pogon propelera velikih brodova.

Stacionarno Parne turbine su turbine koje odr?avaju svoju lokaciju nepromijenjenom tokom rada. Ova knjiga se bavi samo stacionarnim parnim turbinama.

Zauzvrat, stacionarne parne turbine mogu se klasificirati prema nizu kriterija.

1. Prema namjeni razlikuju se energetske, industrijske i pomo?ne turbine.

Energija turbine slu?e za pogon elektri?nog generatora uklju?enog u elektroenergetsku mre?u i opskrbu toplinom velikih potro?a?a, kao ?to su stambena naselja, gradovi itd. Instaliraju se u velikim dr?avnim podru?nim elektranama, nuklearnim elektranama i termoelektranama. Energetske turbine karakterizira, prije svega, velika snaga, a njihov na?in rada - konstantna brzina, odre?ena konstantno??u frekvencije mre?e.

Glavni proizvo?a? energetskih parnih turbina u Rusiji je Lenjingradski metalski kombinat (Sankt Peterburg). Proizvodi sna?ne parne turbine za termoelektrane (kapaciteta 1200, 800, 500, 300 i 200 MW), termoelektrane (sa kapacitetom od 180, 80 i 50 MW ili manje), nuklearne elektrane (sa kapaciteta 1000 MW).

Drugi veliki proizvo?a? energetskih parnih turbina je Turbomotorna tvornica (TMZ, Jekaterinburg). Proizvodi samo kogeneracijske turbine (kapaciteta 250, 185, 140, 100 i 50 MW i manje).

Mnogo mo?nih parnih turbina Harkovske turbine (KhTZ, Ukrajina) (kapaciteta 150, 300 i 500 MW) instalirano je u termoelektranama u Rusiji. Proizveo je i sve parne turbine instalirane u ruskim nuklearnim elektranama snage 220, 500 i 1000 MW.

Dakle, trenutno u Rusiji postoje samo dva proizvo?a?a mo?nih parnih turbina. Ako govorimo o stranim proizvo?a?ima turbina, njihov broj je tako?er mali. Ve?ina njih su transnacionalna udru?enja. U Evropi su glavni proizvo?a?i parnih turbina Siemens (Njema?ka), Acea Brown Bovery (ABB, njema?ko-?vicarsko udru?enje), GEC-Alsthom (englesko-francusko udru?enje), Scoda (?e?ka). U SAD-u su proizvo?a?i sna?nih energetskih turbina General Electric i Westinghouse, u Japanu - Hitachi, Toshiba, Mitsubishi. Svi ovi proizvo?a?i proizvode parne turbine do snage 1000 MW i vi?e. Tehni?ki nivo nekih od njih ne samo da nije inferioran u odnosu na na?e proizvo?a?e, ve? ih ?ak i nadma?uje.

Industrial turbine se tako?e koriste za proizvodnju toplotne i elektri?ne energije, ali njihova glavna svrha je da slu?e industrijskom preduze?u, na primer, metalur?koj, tekstilnoj, hemijskoj, rafineriji ?e?era, itd. ?esto generatori takvih turbina rade na pojedincu male snage elektri?na mre?a i ponekad se koriste za pogon aplikacija s promjenjivom brzinom kao ?to su puha?i u visokim pe?ima. Snaga industrijskih turbina znatno je manja od energetskih. Glavni proizvo?a? industrijskih turbina u Rusiji je Kalu?ka turbina (KTZ).

Auxiliary turbine se koriste za napajanje procesa proizvodnje elektri?ne energije - obi?no za pogon napojnih pumpi i ventilatora kotlova.

Napojne pumpe agregate snage do 200 MW pokre?u elektromotori, a jedinice ve?e snage pokre?u parne turbine koje se napajaju parom iz glavnog odvoda turbine. Na primjer, na elektranama kapaciteta 800 i 1200 MW instalirane su dvije i tri napojne turbopumpe kapaciteta 17 MW, respektivno, na agregatima kapaciteta 250 (za CHP) i 300 MW, jedan dovod turbopumpa kapaciteta 12 MW; na blokovima snage 1000 MW za nuklearne elektrane koriste se dvije napojne pumpe snage 12 MW.

Kotlovi agregata snage 800 i 1200 MW opremljeni su sa dva, odnosno tri puhala, koji se tako?e pokre?u parnim turbinama snage po 6 MW. Glavni proizvo?a? pomo?nih parnih turbina u Rusiji je KTZ.

2. Prema vrsti energije primljene iz parne turbine dijele se na kondenzacijske i grija?e.

ATkondenzacije turbina (tip K) para iz zadnje faze se ispu?ta u kondenzator, nemaju podesivo odvod pare, iako u pravilu imaju dosta nereguliranih odvoda pare za regenerativno zagrijavanje napojne vode, a ponekad i za vanjske potro?a?e topline. Glavna svrha kondenzacijskih turbina je proizvodnja elektri?ne energije, stoga su glavne jedinice mo?nih termoelektrana i nuklearnih elektrana. Kapacitet najve?ih kondenzacionih turbinskih agregata dosti?e 1000-1500 MW.

Toplaneturbine imaju jednu ili vi?e podesivih ekstrakcija pare gdje se odr?ava specificirani pritisak. Namijenjeni su za proizvodnju toplinske i elektri?ne energije, a kapacitet najve?eg od njih je 250 MW. Turbina za grijanje mo?e biti izra?ena sa ili bez kondenzacije pare. U prvom slu?aju mo?e imati odvod pare za grijanje (T-turbine) za grijanje vode iz mre?e za grijanje zgrada, preduze?a i sl. ili proizvodnu ekstrakciju pare (turbine tipa P) za tehnolo?ke potrebe industrijskih preduze?a, ili oboje. ekstrakcije (PT i PR turbine). U drugom slu?aju, turbina se naziva protutla?na turbina (turbina tipa P). U njemu se para iz posljednje faze ne ?alje u kondenzator, ve? obi?no do proizvodnog potro?a?a. Dakle, glavna svrha protutla?ne turbine je proizvodnja pare pri datom tlaku (unutar 0,3-3 MPa). Turbina protiv pritiska mo?e imati i podesivo grijanje ili industrijsku ekstrakciju pare i tada pripada tipu TR ili PR.

Kogeneracijske turbine sa ekstrakcijom grejne pare (tip T) su projektovane tako da pri maksimalnom optere?enju ekstrakcije toplote stepeni locirani iza zone ekstrakcije ne proizvode energiju. Posljednjih godina jedan broj turbina je dizajniran na na?in da ?ak i sa maksimalno optere?enje poslednje faze proizvode snagu. Takve turbine su tipa TK.

3. Prema kori??enim po?etnim parametrima pare, parne turbine se mogu podeliti na turbine podkriti?nog i nadkriti?nog po?etnog pritiska, pregrejane i zasi?ene pare, bez dogrevanja i sa dogrevanjem pare.

Kao ?to je ve? poznato, kriti?ni pritisak za paru je pribli?no 22 MPa, stoga sve turbine, ispred kojih je po?etni pritisak pare manji od ove vrednosti, spadaju u parne turbine. podkriti?ni po?etni pritisak. U Rusiji je standardni podkriti?ni pritisak za parne turbine izabran na 130 atm.(12,8 MPa), osim toga, postoji odre?eni postotak turbina za po?etni pritisak od 90 atm (8,8 MPa). Na podkriti?ni parametri izvode se sve parne turbine za nuklearne elektrane i termoelektrane (osim kogeneracijske turbine od 250 MW), kao i turbine snage manje od 300 MW za termoelektrane. Podkriti?ni po?etni pritisak stranih parnih turbina je obi?no 16-17 MPa, a maksimalna snaga jedinice dosti?e 600-700 MW.

Svi mo?ni kondenzacijski agregati (300, 500, 800, 1200 MW), kao i kogeneracijska jedinica od 250 MW, rade za superkriti?ne parametre pare (SKS) - 240 atm (23,5 MPa) i 540 °C. Prelazak sa podkriti?nih parametara pare na SKD omogu?ava u?tedu goriva od 3-4%.

Sve turbine termoelektrana i termoelektrana rade sa pregrijanom parom, a nuklearne elektrane - sa zasi?enom parom (sa malim stepenom vla?nosti).

Sve mo?ne kondenzacijske turbine za podkriti?ne i superkriti?ne parametre pare izvode se sa ponovo zagrijati . Od kogeneracijskih turbina samo LMZ turbina za subkriti?ne parametre snage 180 MW i TMZ turbina za SKD snage 250 MW imaju me?upregrijavanje. Zastarjele kondenzacijske turbine kapaciteta 100 MW ili manje i brojne kogeneracijske parne turbine do kapaciteta od 185 MW grade se bez ponovnog zagrijavanja.

4. Parne turbine se mogu podijeliti na osnovne i poluvr?ne prema zoni upotrebe turbina u rasporedu elektri?nog optere?enja. Basic turbine rade kontinuirano pri nazivnom optere?enju ili blizu njega. Dizajnirani su tako da i turbina i turbinsko postrojenje budu ?to ekonomi?niji. Ova vrsta turbina bi, naravno, trebala uklju?ivati nuklearne i grija?e turbine. Poluvrh turbine su projektovane da rade sa periodi?nim isklju?enjima na kraju nedelje(od petka uve?e do ponedeljka ujutro) i svakodnevno(za no?). Poluvr?ne turbine (i turbinska postrojenja), s obzirom na njihov mali broj radnih sati godi?nje, jednostavnije su i, shodno tome, jeftinije (za smanjene parametre pare, sa manje cilindara). Elektroprivreda Rusije je, iz vi?e razloga, oduvijek patila od nedostatka poluvr?nih kapaciteta u elektroenergetskom sistemu. Prije otprilike 25 godina, LMZ je dizajnirao poluvr?nu kondenzacijsku turbinu od 500 MW za 12,8 MPa, 510 °C/510 °C. Prototip ove turbine trebao je biti instaliran u Dr?avnoj elektrani Lukoml (biv?a Bjelorusija). Me?utim, do sada u Rusiji nije radila nijedna specijalna poluvr?na turbina. Istovremeno, u Japanu i SAD-u rade desetine polu-vr?nih turbina pojednostavljenog dizajna.

5. By karakteristike dizajna parne turbine se mogu klasificirati prema broju cilindara, brzini rotacije i broju osovinskih vodova.

Prema broju cilindara turbine su jednocilindri?ne i vi?ecilindri?ne. Broj cilindara je odre?en volumetrijskim protokom pare na kraju procesa ekspanzije. ?to je manja gustina pare, tj. ?to je njen kona?ni pritisak manji, a snaga turbine je ve?a, tj. vi?e protok mase, ve?i je volumetrijski prolaz i, shodno tome, potrebna povr?ina za prolaz pare kroz radne lopatice posljednje faze. Me?utim, ako su radne lopatice napravljene du?e, a radijus njihove rotacije je ve?i, tada se centrifugalne sile koje otkinu profilni dio o?trice mogu toliko pove?ati da se o?trica odvoji. Stoga, s pove?anjem snage, prvo se prebacuju na dvoproto?ni niskotla?ni cilindar, a zatim pove?avaju svoj broj. Kondenzacijske turbine mogu se napraviti jednocilindri?ne do snage 50-60 MW, dvocilindri?ne - do 100-150 MW, trocilindri?ne - do 300 MW, ?etverocilindri?ne - do 500 MW, petocilindri?ne - do 1300 MW.

Prema u?estalosti rotacije turbine se dijele na brzohodne i male. Turbine velike brzine imaju brzinu od 3000 o/min = 50 o/min. Pokre?u elektri?ni generator ?iji rotor ima dva magnetna pola, pa je frekvencija struje koju proizvodi 50 Hz. Ve?ina parnih turbina za termoelektrane, termoelektrane i djelimi?no za nuklearne elektrane u na?oj zemlji i gotovo u cijelom svijetu se gradi na ovoj frekvenciji. AT sjeverna amerika a u dijelu Japana grade se brze turbine za brzinu od 3600 o/min = 60 o/min, po?to je tamo prihva?ena mre?na frekvencija 60 Hz.

Ranije je re?eno da su, zbog niskih po?etnih parametara, performanse pare u turbinama NEK niske, a smanjenje kapitalnih tro?kova zahtijeva pove?anje snage, tj. mase propu?tene pare, tada se zapreminski protok na izlazu iz turbine poka?e toliko zna?ajan da je preporu?ljivo pre?i na ni?u brzinu. Budu?i da broj magnetnih polova u generatoru mora biti cijeli i paran, prijelaz na kori?tenje ?etveropolnog generatora i postizanje iste frekvencije mre?e kao kod dvopolnog generatora zahtijeva smanjenje frekvencije za polovicu. Na ovaj na?in, turbina male brzine kod nas imaju brzinu od 1500 o/min = 25 o/min.

Slika 3.10 Zasi?ena parna turbina spore brzine kapaciteta 1160 MW za ameri?ku nuklearnu elektranu

Na sl. 3.10 prikazuje nuklearnu turbinu male brzine iz ABB-a kapaciteta 1160 MW pri brzini od 30 o/min. D?inovske dimenzije turbine jasno su vidljive u pore?enju sa likom ?oveka koji stoji na srednjem osloncu njene osovine. Turbina nema HPC, a para iz HPC-a se usmjerava u dva horizontalna separatora-pregrija?a (SHS), a iz njih se distribuira u tri dvoproto?na LPC-a. Po istoj shemi izgra?eni su blokovi snage 1000 MW u NE Balakovo i Rostov za frekvenciju rotacije od 25 o/min.

Za nuklearne elektrane izgra?ene za toplo klimatskim uslovima, tj. za visoku temperaturu rashladne vode i, shodno tome, visok pritisak u kondenzatoru, mogu se graditi i brze nuklearne turbine (slika 3.11). Para u HPC turbine se dovodi iz reaktorskog prostora kroz ?etiri parovoda 11 . Nakon prolaska HPC-a, para ulazi u SPP 10 vertikalni tip, a nakon njih pomo?u prijemnika 3 distribuira se na tri identi?na dvoproto?na cilindra niskog pritiska 4 . Svaki cilindar niskog pritiska ima svoj kondenzator, koji je tako?e jasno vidljiv na rasporedu.

Prema broju osovinskih vodova razlikuju se turbine jednoosovinski (sa jednim vratilom - rotorima pojedina?nih cilindara i generatorom povezanim spojnicama) i dvostruka osovina (sa dva osovinska voda, svaki sa svojim generatorom i povezani samo protokom pare). U ruskim termoelektranama koriste se samo jednoosovinske turbine.Po?etkom 70-ih godina izgra?ena je jedna dvoosovinska turbina snage 800 MW u Slavjanskoj GRES u Ukrajini, i to zato ?to u to vrijeme nije bilo elektri?ni generator snage 800 MW.

Slika 3.11 Nuklearna turbina velike brzine sa kapacitetom od 1093 MW za ?pansku nuklearnu elektranu („Trillo“), koju je izgradio Siemens

Za ozna?avanje tipova turbina, GOST predvi?a posebnu oznaku koja se sastoji od slovnih i numeri?kih dijelova. Slovni dio ozna?ava tip turbine, a broj koji slijedi ozna?ava nazivnu snagu turbine u megavatima. Ako je potrebno navesti maksimalnu snagu turbine, tada se njena vrijednost daje kroz kosu crtu. Sljede?i broj ozna?ava nominalni tlak pare ispred turbine u MPa: za kogeneracijske turbine, dalje kroz kosu crtu ozna?ava pritisak u odabirima ili protupritisak u MPa. Kona?no, posljednja znamenka, ako je dostupna, ozna?ava broj modifikacije turbine koju je usvojio proizvo?a?.

Evo nekoliko primjera oznaka turbina.

Turbina K-210-12.8-3 - tip K, nazivne snage 210 MW sa po?etnim apsolutnim pritiskom pare od 12,8 MPa (130 kgf / cm 2), tre?a modifikacija.

Cev P-6-3,4/0,5 - tip P, nazivne snage 6 MW, sa po?etnim apsolutnim pritiskom pare od 3,4 MPa i apsolutnim pritiskom izvu?ene pare od 0,5 MPa.

Turbina T-110/120-12.8 - tip T, nazivne snage 110 MW i maksimalne snage 120 MW, sa po?etnim apsolutnim pritiskom pare od 12,8 MPa.

Turbina PT-25/30-8,8/1 je tipa PT, nominalne snage 25 MW i maksimalne snage 30 MW, sa po?etnim apsolutnim pritiskom pare od 8,8 MPa (90 atm) i apsolutnim pritiskom od izvu?ena para od 1 MPa.

Turbina R-100/105-12,8/1,45 je tipa R, nazivne snage 100 MW i maksimalne snage 105 MW, sa po?etnim apsolutnim pritiskom pare od 12,8 MPa i apsolutnim protivpritiskom od 1,45 MPa.

Turbina PR-12 / 15-8,8 / 1,45 / 0,7 - tip PR, nazivne snage 12 MW i maksimalne snage 15 MW, sa po?etnim apsolutnim pritiskom od 8,8 MPa, tlakom ekstrakcije 1,45 MPa i protupritiskom 0,7 MPa.

3.5. Osnovni tehni?ki zahtjevi za parne turbine i njihove karakteristike

Da biste vidjeli koliko je stroj savr?ena parna turbina, dovoljno je razmotriti tehni?ke zahtjeve za nju. Formulirani su u dr?avnim standardima (GOST). Ovdje ?emo se fokusirati samo na najva?nije od njih.

Prije svega, turbina ima niz zahtjeva koji se mogu pokriti u jednom terminu - pouzdanost . Pouzdanost tehni?ki objekat- ovo je njegovo svojstvo da obavlja odre?ene funkcije u datom volumenu pod odre?enim radnim uvjetima. U odnosu na parnu turbinu, pouzdanost je neprekidna proizvodnja elektri?ne energije po predvi?enim tro?kovima goriva i uspostavljenom operativnom sistemu, Odr?avanje i popravke, kao i spre?avanje situacija opasnih za ljude i okolinu.

Va?no je naglasiti da pojam pouzdanosti uklju?uje i pojam ekonomi?nosti. Turbina koja neprekidno radi sa niskom efikasno??u zbog habanja ili ograni?enja snage zbog unutra?njih kvarova ne mo?e se smatrati pouzdanom. Pouzdanost je slo?eno svojstvo koje karakteri?u takve pod-osobine kao ?to su pouzdanost, izdr?ljivost, mogu?nost odr?avanja, mogu?nost odr?avanja, upravljivost, pre?ivljavanje i sigurnost. Ne ulaze?i u stroge definicije ovih podsvojstava, napominjemo glavne.

Pouzdanost- ovo je svojstvo turbine da kontinuirano odr?ava zdravo stanje neko vrijeme rada. Srednje vreme izme?u kvarova za turbine TE snage 500 MW i vi?e treba da bude najmanje 6250 sati, a za manji kapacitet - najmanje 7000 sati, a za turbine NE - najmanje 6000 sati.S obzirom da je u kalendarsku godinu i ?ta - dok turbina ne radi (npr. po nalogu dispe?era elektroenergetskog sistema), to zna?i da se kvarovi zbog kvara turbine, u prosjeku, ne bi trebali dogoditi vi?e od 1 puta godi?nje .

Ukupni specificirani vijek trajanja turbine Termoelektrane moraju biti stare najmanje 40 godina, a turbine NE - najmanje 30 godina. Ovo nagla?ava dvije va?ne ?injenice. Prvo, ovaj vijek trajanja se ne odnosi na habaju?e dijelove kao ?to su impeleri, brtve, pri?vr??iva?i. Za takve detalje je va?no prose?an rok servis prije remonta (period remonta). U skladu sa GOST-om, mora biti najmanje 6 godina (pored toga, u TE i NE implementira se planirani sistem teku?ih i planiranih preventivnih popravaka).

Za turbine TE, odnosno za njihove dijelove koji rade na temperaturama iznad 450 ° C, pored takvog pokazatelja trajnosti kao ?to je vijek trajanja, uvodi se jo? jedan indikator - resurs - ukupno vrijeme rada turbine od po?etka rada do dostizanja grani?nog stanja. Tokom faze projektovanja, grani?no stanje se defini?e kao dodeljeni resurs. Po definiciji, to je resurs, po dostizanju kojeg se mora prekinuti rad turbine, bez obzira na njeno tehni?ko stanje. Zapravo, po dostizanju dodijeljenog resursa, turbina mo?e zadr?ati zna?ajne dodatne performanse (rezidualni resurs) i, s obzirom na svoj visoka cijena produ?iti vijek trajanja turbine. Uzimaju?i u obzir nelogi?nost termina “dodijeljeni resurs” u odnosu na turbinu, po?eli su koristiti termin "resurs naselja" . Dakle, izra?unati (dodijeljeni) resurs je vrijeme rada turbine, koje garantuje proizvo?a?; kada se to postigne, treba razmotriti pitanje njegovog daljeg rada.

GOST ne reguli?e izra?unati resurs (mora biti postavljen specifikacije ili projektni zadatak za njegov dizajn u svakom konkretnom slu?aju). Duge godine procijenjeni resurs je bio 100 hiljada sati, sada - u pravilu 200 hiljada sati. Najva?niji uslov za turbinu je visoka efikasnost. Efikasnost turbine se procjenjuje iz efikasnosti njenih cilindara.

Efikasnost cilindra karakteri?e udio efikasnosti pare koji je pretvoren u mehani?ku energiju. TsSD ima najve?u efikasnost: u dobrim turbinama je 90-94%. Efikasnost HPC i LPC je znatno ni?a i u proseku iznosi 84-86%. Ovo smanjenje je zbog znatno slo?enije prirode protoka pare u re?etkama vrlo malih (nekoliko desetina milimetara u prvim fazama HPC) i vrlo velikih (1 m ili vi?e) u posljednjim fazama visine LPC-a. od re?etki. Te?ko je izra?unati ovaj protok i odabrati profile lopatica za njega ?ak i sa savremenim ra?unarskim alatima. Osim toga, zna?ajan dio puta LPC protoka radi s mokrom parom, kapljice vlage imaju brzinu znatno manju od pare i usporavaju rotiraju?e lopatice rotora.

Osim gore navedenih tehni?kih zahtjeva, GOST sadr?i brojne druge zahtjeve, posebno za sistem za?tite turbine po nastanku hitne slu?ajeve, to upravljivost (opseg dugotrajnog rada - obi?no 30-100% nazivne snage; trajanje pokretanja i zaustavljanja, broj mogu?ih pokretanja itd.), do sistema regulacije i upravljanja turbinom, do odr?avanja i sigurnosti (po?arna sigurnost, vibracije nivo, buka itd.), metode za pra?enje parametara radnih medija (para, ulje, kondenzat), transport i skladi?tenje.

Parna turbina zajedno sa pripadaju?im regenerativnim grija?ima, kondenzatorom, pumpama, cjevovodima i spojevima postrojenje parnih turbina.

Moderna parna turbina sastoji se od velikog broja dijelova pa?ljivo proizvedenih i sastavljenih u jednu jedinicu. Kapaciteti savremenih turbinskih agregata se stalno pove?avaju, a trenutno se glavni porast kapaciteta u elektroenergetskim sistemima de?ava zbog pu?tanja u rad blokova od 300, 500, 800 MW. Glavna jedinica snage 1200 MW izgra?ena je na Kostromskoj GRES.

Pove?anje snage turbinskih agregata omogu?ava izgradnju termoelektrana velikog kapaciteta uz istovremeno smanjenje tro?kova njihove izgradnje i rada i smanjenje potro?nje goriva po proizvedenom kilovat-satu. Osim ?to je ekonomi?na, moderna turbina mora ispunjavati visoke zahtjeve za sigurnost, pouzdanost i upravljivost. Zahtjev za visokom upravljivo??u va?i za sve energetska oprema. Turbina mora biti u stanju da se brzo pokrene, u?ita i promijeni optere?enje i zaustavi. Ovaj zadatak je veoma te?ak za jedinice koje rade na visokim po?etnim parametrima pare (26 MPa, 540-570 °C) i imaju zidove ku?i?ta i debele prirubnice.

Prilikom razvoja i rada turbina treba se suo?iti sa vrlo slo?enim problemima aerodinamike, teorije oscilacija, prijenosa topline, promjena svojstava materijala pri visokim temperaturama i vibracijama, automatska regulacija i upravljanje turbinskim postrojenjem.

Rice. 1. ?ema najjednostavnije turbine

Na sl. 1 prikazuje dijagram jednostavne turbine, i na sl. 2 - dijagram ure?aja vi?estepene parne turbine. Najjednostavnija turbina se sastoji od aparat mlaznice 1, radna o?trica 2, osovina 3 i disk 4.

Rice. 2. ?ema ure?aja vi?estepene parne turbine

1 - osovina turbine; 2 - diskovi; 3 - radne re?etke; 4 - donja polovina tijela; 5 - gornja polovina (poklopac) tela; 6 - dijafragme (donje polovine); 7, 8 - nizovi mlaznica; 9 - dijafragme zaptivke; 10 – niz mlaznica prvog stepena pritiska; 11 - prednja brtva; 12 - stra?nja brtva; 13 - potisni le?ajevi; 14 - potisni le?aj; 15 - spojnica; 16 - pu?ni zup?anik; 17 - pumpa za ulje; 18 - temeljne plo?e; 19 - regulator brzine; 20 - rezervoar za ulje; 21 - sigurnosni regulator; 22 - komora za selekciju; 23 - prozori za izvla?enje pare; 24, 27 - potporne prirubnice ku?i?ta; 25, 26 - prirubnice nose?ih blokova

Turbina se sastoji od rotiraju?i dio - rotor i fiksni dio - stator. Rotor uklju?uje osovinu i diskove pri?vr??ene na njega pomo?u lopatice. Stator uklju?uje ulaze za paru, re?etke mlaznica, le?ajevi, itd. Ku?i?te turbine je napravljeno razdvojeno u horizontalnoj ravni du? sredi?nje linije vratila. Njegov donji dio se oslanja na temelj, a gornji dio je postavljen na donji i pri?vr??en uz prirubnice s vijcima i maticama. Svje?a para se uvodi u kutiju mlaznica kroz ulazne otvore za paru. Ku?i?te se zavr?ava ispu?nom cijevi kroz koju se izduvna para odvodi iz turbine.

U fiksnim kanalima-mlaznicama, para se ?iri; istovremeno se njegov tlak i temperatura smanjuju, brzina protoka pare raste na nekoliko stotina metara u sekundi i, shodno tome, raste njena kineti?ka energija.

Koristi se u pokretnim lopaticama postavljenim na diskove postavljene na osovinu turbine (slika 2). Izme?u diskova su fiksne particije - dijafragma sa mlaznicama pri?vr??enim u njima. Formiraju se dijafragma i disk sa radnim lopaticama stepen turbine.

Sa velikim brojem stupnjeva (20 - 30), turbina se sastoji od nekoliko cilindri. Brzina rotora parnih turbina je obi?no 3000 o/min ili 50 s -1, ?to odgovara AC frekvenciji od 50 Hz prihva?enoj u CIS-u.

U svakom stupnju turbine, samo dio unutra?nje energije pare se pretvara u mehani?ku energiju koja se prenosi sa osovine turbine na osovinu generatora. elektri?na struja. Pove?anje broja stupnjeva dovodi do pove?anja efikasnosti turbinskog postrojenja, jer u ovom slu?aju svaka faza "radi" u optimalnijem re?imu. Me?utim, pove?anje broja stupnjeva opravdano je samo do odre?ene granice, jer s pove?anjem broja stupnjeva turbina postaje sve slo?enija i skuplja.

Izra?uju se veliki agregati koji rade na visokom i superkriti?nom pritisku pare ponovo zagrijati. Para visokih parametara, obavljaju?i rad u turbini, navla?i se u njenim poslednjim fazama, a to dovodi do smanjenja efikasnosti i erozivnog dejstva kapljica vlage na lopatice turbine. Kada se koristi me?upregrijavanje pare, ne samo da se smanjuje njen kona?ni sadr?aj vlage, ve? se pove?ava i termi?ka efikasnost ciklusa. Na sl. 3 je dijagram jednog od naj?e??ih u na?oj energiji kondenzacione turbine K-300 - 240 kapaciteta 300 MW radi pri po?etnom pritisku pare od 240 atm (23,5 MPa). Pretpostavlja se da je temperatura svje?e pare 540 - 560 °C, a brzina rotacije 3000 o/min.

Turbina se sastoji od tri cilindra: cilindar visokog pritiska (HPC), cilindar srednjeg pritiska (MPC) i cilindar niskog pritiska (LPC). U dvanaest stupnjeva HPC-a para se ?iri od gore navedenih po?etnih parametara do tlaka od 4 MPa, nakon ?ega se ?alje u me?upregrija? (SH) ugra?en u kotao, a zatim pritiskom od 3,5 MPa i temperaturom od 540 - 560 °C ulazi u CSD. U dvanaest gornjih stupnjeva CPC-a para se ?iri do tlaka od 0,2 MPa, zatim se dijeli na dva toka: jedna tre?ina prolazi kroz pet stupnjeva niskog tlaka smje?tenih u CPC-u i ulazi kondenzator, a dvije tre?ine pare se preko bajpasnih cijevi dovodi u LPC, gdje, cijepaju?i se u dva toka, prolazi kroz pet niskotla?nih stupnjeva i tako?er se ?alje u kondenzator. Pritisak pare iza zadnjih stupnjeva prije ulaska u kondenzator je 0,0035 MPa. Odvajanje pare u dijelu niskog tlaka u tri toka povezano je s velikim koli?inama pare u posljednjim fazama. Pu?tanje cjelokupnog volumena pare kroz jednu re?etku dovelo bi do nedopu?tenih visina radnih lopatica iz razloga ?vrsto?e. ?ak i sa razdvajanjem pare u poslednjim fazama u tri toka, visina lopatica je 960 mm, a obodna brzina na njihovim vrhovima je 540 m/s. Kada je masa posljednje lopatice 9,8 kg, centrifugalna sila koja djeluje na nju je ~950 kN.

Turbine ve?e snage su jo? slo?enije. Tako se za turbine snage 500 MW u kondenzator izvode 4 izduva, a za turbinu K-800-240 kapaciteta 800 MW u kondenzator se pravi ?est izduva. U turbini K-1200-240 snage 1200 MW, instaliranoj u Dr?avnoj elektrani Kostroma, lopatice posljednjih stupnjeva imaju du?inu od 1200 mm, ali su za smanjenje centrifugalnih sila napravljene od lak?e legure titanijuma. .

Rice. 3. Promjena parametara radnog fluida u aktivnoj turbini:

1, 9 - komore svje?e i ispu?ne pare; 2,4,6 - mlaznice; 3,5,8 - radne lopatice; 7 - otvor blende.

Rice. 4. ?ema turbine K-300-240 (z je broj stupnjeva)

Turbine za grijanje instalirane u TE mogu imati 1 ili 2 regulisana odvoda (npr. industrijska i grejna). U grejnoj turbini T - 250 - 240 postoje 2 odvoda pare za zagrevanje vode u sistemu za snabdevanje toplotom (jedan od njih je podesiv) i pored toga, predgrijavanje vode iz mre?e mo?e se vr?iti u posebnom greja?u ugra?enom u kondenzator.

Potro?ena para iz kondenzacionih turbina i turbina sa industrijskim i toplotnim izvla?enjem ulazi u kondenzator, gde se pritisak odr?ava znatno ispod atmosferskog. U kondenzatoru se toplota odvodi iz radnog fluida - pare - na najni?oj mogu?oj temperaturi i pritisku uz transformaciju pare u kondenzat, koji se ponovo dovodi u kotlove. Ovdje se toplina prenosi na rashladnu (cirkulacijsku) vodu. Kondenzat se ne smije mije?ati sa rashladnom vodom koja sadr?i veliku koli?inu ne?isto?a. Dakle, kondenzator je povr?inski izmjenjiva? topline.

Na slici 5 prikazan je dijagram kondenzatora parne turbine.

Izmjena topline od pare do rashladne vode odvija se kroz stijenke cijevi malog promjera, naj?e??e mesinganih, unutar kojih se kre?e rashladna voda. Mokra para ulazi u kondenzator; temperatura zasi?enja kondenziraju?e pare t na ni?u, ni?u temperaturu cirkuliraju?e vode. Kod direktnog vodosnabdijevanja, kada se voda u kondenzator dovodi iz rijeke ili bare, njena temperatura se kre?e od 2 do 20 °C (prosje?na godi?nja projektna temperatura je 10 - 12 °C). Ako dovod vode cirkuli?e sa vodenim hla?enjem u rashladnim tornjevima, tada temperatura vode varira u zavisnosti od sezone od 10-12 °C do 35-40 °C.

Fig.5. Dijagram kondenzatora parne turbine:
1 - razvodna cijev za izlaz vode, 2 - poklopac vodenih komora, 3 - vodene komore, 4 - cijevni listovi, 5 - ku?i?te kondenzatora, 6 - dovod pare, 7 - cijevi, 8 - kolektor kondenzata, 9 - razvodna cijev za vodu dovod, 10 - cijev za uklanjanje zraka.

Obi?no se cirkuliraju?a voda u kondenzatoru zagrijava za 8 -10 °C. Pri odr?avanju pritiska u kondenzatoru p k = 0,0035 MPa, temperatura kondenzacije je t k = 26,4 °C. AT ljetno vrijeme kada je temperatura rashladne vode vi?a od prose?ne godi?nje projektovane, pritisak u kondenzatoru mo?e porasti do 0,01 MPa, ?to shodno tome smanjuje efikasnost turbinskog postrojenja. Jedna tona kondenzovane pare tro?i 50-60 tona rashladne vode.

Za podr?ku dobri uslovi izmjena toplote i konstantan parcijalni pritisak vazduha, a sa njim ukupni pritisak u kondenzatoru, zrak koji curi u kondenzator mora se kontinuirano uklanjati. Za to se ugra?uju ure?aji za usisavanje zraka - ejektori na parni ili vodeni mlaz.

Kondenzat iz donjeg dijela kondenzatora ispumpava se kondenzatnim pumpama i dovodi kroz grija?e u kotao. Kondenzator je ugra?en ispod turbine i predstavlja horizontalnu posudu zavarenu od ?eli?nog lima. Unutar ku?i?ta kondenzatora, na odre?enoj udaljenosti od njegovih krajeva, zavarene su posebne plo?e s rupama, koje se nazivaju cijevne plo?e, u koje su cijevi umotane, formiraju?i povr?ine za izmjenu topline. Tijelo je zatvoreno poklopcima sa krajeva tako da se izme?u poklopca i cijevnih listova formiraju vodene komore.

Ako je u jednoj od komora ugra?ena vodoravna pregrada, tada dobivamo dvosmjerni kondenzator: rashladna voda ulazi u donju (ulaznu) cijev prednje komore, prolazi kroz donje redove cijevi i ulazi u gornje redove cijevi kroz zadnju komoru, nakon ?ega se uklanja iz kondenzatora.

Za turbinu K-300-240 Lenjingradskog fabrika metala Kondenzator ima sljede?e karakteristike.

Stranica 4

Ispitivanja su provedena na uzorcima iz velikih otkovaka u odnosu na lopatice mo?nih parnih turbina.

U periodu 1959-1965. veliki zna?aj je namijenjen proizvodnji ekonomi?nih mo?nih parnih turbina (200 - 600 hiljada kW) visokih parametara pare (do 300 ata i 650 C), uklju?uju?i i kotlovsko-turbinsku jedinicu kapaciteta do 300 hiljada kW.

Instalacije UL117 i UL118 su dizajnirane za zavarivanje dijafragmi i lopatica mo?nih parnih turbina. Komore instalacija mogu se rotirati za 180, ?to osigurava zavarivanje u bilo kojoj prostornoj poziciji. Na dnu komore s obje strane su pri?vr??eni priklju?ci, unutar kojih su smje?teni pi?tolji za zavarivanje i mehanizmi za njihovo kretanje. Unutar komore je postavljena prednja plo?a za rotiranje predmeta koji se zavaruju. Tako?e treba napomenuti specijalne instalacije UL178 i UL680M za visokovakuumsko zavarivanje cijevi sa cijevnim limovima izmjenjiva?a topline.

Distorzije temperature i sile otkrivene tijekom istra?ivanja u odnosu na uzdu?ne osi cilindara mo?nih parnih turbina blokova SKD omogu?ile su da se napravi pretpostavka o mogu?nosti kori?tenja istih periodi?nih nepravilnosti za rje?avanje pote?ko?a u pomicanju. nose?ih elemenata.

Razmotrimo karakteristike eksperimentalnih i ra?unskih studija na primjeru prou?avanja termi?ki napregnutog stanja tijela zapornog ventila mo?ne parne turbine.

Samo mali broj dijelova koji rade u uvjetima visokih naprezanja i temperatura (lopatice mo?nih parnih turbina, oslonci, pri?vr??iva?i i puhala visokotla?nih parnih kotlova) izra?eni su od visokolegiranih ?elika otpornih na toplinu i toplinu.

U vezi s problemom kori?tenja legura titana kao materijala za radne lopatice posljednjih stupnjeva mo?nih parnih turbina, neminovno se postavlja pitanje kako ih povezati pri?vrsnim vezama. Lemljenje no?eva od titanijuma konvencionalnim metodama plinski gorionici ne mo?e se izvesti zbog visoke reaktivnosti titana i stvaranja debelog sloja oksida na povr?ini dijela tijekom lemljenja. Izlaz u ovom slu?aju prona?en je uvo?enjem operacije niklovanja mjesta za lemljenje. U prisustvu niklovanog premaza, lemljenje titanskih o?trica mo?e se izvesti na uobi?ajeni na?in pomo?u srebrnog lema.

Legure na bazi titana koriste se za lopatice rotora posljednjih stupnjeva niskotla?nog cilindra mo?nih parnih turbina. Legiraju?i elementi su aluminijum, hrom, molibden, kalaj. Legure koje sadr?e oko 4 - 5% aluminijuma su najprihvatljivije za o?trice poslednje faze.

Pored ovih podataka, u ovom poglavlju su prikazani i neki rezultati ra?unskog i eksperimentalnog prou?avanja stanja termi?kog i termi?kog naprezanja rotora mo?nih parnih turbina, koji su odlu?uju?i elementi u produ?enju vijeka trajanja turbinskih instalacija, kao i rezultati eksperimentalnog istra?ivanja praznina u proto?nim dijelovima HPC, HPC i LPC.

Stupnjevi koji se prou?avaju na ?tandu ERT-1 su modeli DROS-a koje nudi LPI kao separatori protoka za dvoproto?ne cilindre niskog pritiska mo?nih parnih turbina. Modeli su projektovani i proizvedeni u simulacionoj skali od 6 25, zahvaljuju?i performansama pumpne stanice laboratorije za izgradnju turbine.

U ovom poglavlju prikazani su rezultati industrijskih studija interakcije sila i deformacija koje nastaju prilikom pomaka nose?ih elemenata mo?nih parnih turbina SKD jedinica.

Disk spojnica (Sl. IX-2, e) spada u kategoriju krutih spojnica, koje se ?iroko koriste u mo?nim parne turbine termoelektrane. U rafinerijama nafte, disk spojnice se koriste u pumpama tipa KVN i H500 - 420sg i u turbokompresorima. Za krute spojnice obavezno je pa?ljivo poravnavanje jedinica i striktna okomitost krajeva polovica spojnice na osnovu osovine. Spojnice su izra?ene od uglji?nog ?elika.

Tabela 2.6 - Glavne karakteristike zasi?enih parnih turbina za NE sa VVER

Tabela 2.7 - Glavne karakteristike zasi?enih parnih turbina za NE sa RBMK

3 MOGU?A O?TE?ENJA NA MONTA?I

I DIJELOVI PARNE TURBINE

Od poznatih slu?ajeva o?te?enja turbine, u ve?ini slu?ajeva glavnu ulogu ima ljudski faktor (gre?ka osoblja), a na drugom mjestu je gre?ka proizvo?a?a.

Na primjer, na turbini AT-25 ostavljen je ?ep na uljnoj liniji do prvog le?aja, koji je otkriven tek nakon pokretanja turbine - kao rezultat toga, kombinirani le?aj je o?te?en.

Turbina PT-50-90/10 je hitno isklju?ena zbog zano?enja proto?nog dijela sa solima. Manometar, koji kontroli?e pritisak u kontrolnom stepenu, pokazao je istu vrednost zbog pomeranja impulsne cevi. Razlog za proklizavanje je bio nezadovoljavaju?i kvalitet pare zbog nepravilne monta?e ure?aj za odvajanje u bubnjevima kotlova PK-10 prilikom ugradnje.

Otkriven je otklon HPC rotora turbine PT-50-90/10. Zbog nestanka struje, kr?enjem uputstva za upotrebu, 10 sati nakon hitnog ga?enja turbine, isklju?eno je dovod ulja u le?ajeve i zaustavljen je zaporni ure?aj da bi se otvorio cilindar.

U jednoj od termoelektrana gre?kom je ispu?teno ulje iz rezervoara za ulje radne turbine PT-25-90/10.

U ovim slu?ajevima je o?igledna gre?ka pratilaca. Ali ima i drugih slu?ajeva:

Turbina K-100-90 je zaustavljena zbog strane buke u HPC-u. Nakon otvaranja konstatovan je lom dvije lopatice HPC kontrolnog stepena, ?ija je visina oko 50 mm. Nisu utvr?ena kr?enja uputstva za upotrebu turbine. Sli?an incident dogodio se na istoj turbini druge TE.

Nakon otvaranja cilindara turbine PT-50-90/10 radi remonta na osmom stupnju niskotla?nog rotora, prona?ene su polomljene dvije dijametralno locirane lopatice rotora. Turbina je prije ga?enja radila bez primjedbi, nije utvr?eno kr?enje uputstva za upotrebu. Na dijagramu registratora vibracija, ?est mjeseci prije ga?enja, bukvalno sekundu vremena, zabilje?en je vi?ak norme vibracija, tj. rotor kao da se sam balansirao i turbina je radila normalno dok se nije zaustavila.

O?igledno je da u posljednja dva slu?aja postoji fabri?ki kvar.

3.1 Ulazak vode i hladne pare u turbinu

Kada voda u?e u turbinu, nastaje vodeni ?eki? koji u velikom broju voda dovodi do potpunog uni?tenja proto?nog dijela cilindra, au malim koli?inama - do o?trog hla?enja sekcija rotora i statora, njihove naknadne deformacije, grebanja i o?trog pove?anja vibracija.

Voda se mo?e ubaciti u turbinu kroz cjevovode ?ive pare u uslovima pu?tanja u rad i pri nezadovoljavaju?em radu kotla, posebno kod naglog pove?anja optere?enja turbine, kada pritisak svje?e pare ispred turbine brzo opada. , ?to dovodi do zavla?enja vode iz kotla.

Tako?er, voda i hladna para mogu u?i u turbinu iz regenerativnih grija?a u slu?aju kvara. drena?ni sistem potonje ili ako su cijevi grija?a o?te?ene.

U blok instalacijama, voda se mo?e ubaciti u turbinu iz cjevovoda za ponovno zagrijavanje.

pare zbog nedovoljnog zagrijavanja i odvodnje ili kvara ventila za ubrizgavanje kondenzata pri regulaciji temperature pare.

Znakovi vodenog udara su:

- o?tar pad temperature ?ive pare;

- o?tar pad temperature metala turbinskog cilindra;

- hidrauli?ki udari u cjevovodima ?ive pare, cijevima za ponovno zagrijavanje, ekstrakciju i premosnice;

- metalna buka i udarci unutar cilindra turbine zbog savijanja i grebanja unutar proto?nog dijela;

- pove?anje aksijalnog pomaka rotora i pove?anje temperature jastu?i?a potisnog le?aja;

- pojava "bijele" pare(zbog visoke vla?nosti) od prirubni?kih priklju?aka zapornih i kontrolnih ventila, cilindra, krajnjih zaptivki.

Ako se pojavi barem jedan od znakova vodenog (hidrauli?kog) udara, turbina se mora odmah isklju?iti pomo?u sigurnosnog prekida?a i prekinuti vakuum kako bi se smanjilo istjecanje (rotacija) rotora.

3.2 O?te?enja lopatica i vodilica

Najskuplji i najranjiviji dio turbine su radna i vode?a (mlaznica) lopatica, do ?ijeg o?te?enja dolazi zbog:

- hidrauli?ki udari, prodiranje stranih predmeta i nagrizanje na dijelu statora;

- nedovoljna stati?ka ?vrsto?a, ?to dovodi do odvajanja zavoja, ?i?anih vezica i lopatica rotora;

- zamor materijala zbog vibracija radnih no?eva

- korozivno, erozivno i abrazivno tro?enje.

3.2.1 Kada voda u?e u proto?ni dio, napetost lopatica rotora se pove?ava zbog za?epljenja dijela kanala za prolaz pare, zbog ?ega se pove?ava razlika tlaka na kruni, a shodno tome i napon savijanja u lopaticama. Osim toga, punjenje donjeg dijela ku?i?ta vodom ili mje?avinom pare i vode pove?ava otpor no?eva na rotaciju, ?to dovodi do loma no?eva.

Ulazak stranih predmeta u put protoka,

in uglavnom zavrtnje, matice, sitni alat, prvo dovodi do jakih udaraca, uzrokuju?i lomljenje se?iva, a zatim i zaglavljivanje u svaki zazor izme?u radne i vode?e lopatice, ?to ?esto dovodi do potpunog uni?tenja lopati?nog aparata pozornice.

Do trljanja lopatica rotora o vodilice mo?e do?i zbog aksijalnog pomaka rotora, velikog relativnog izdu?enja ili skra?ivanja rotora u odnosu na stator u slu?aju kr?enja na?ina pokretanja.

Radijalno grejanje je mogu?e kada je rotiraju?i rotor savijen ili je ku?i?te turbine iskrivljeno.

3.2.2 Do odvajanja radnih no?eva od diska dolazi samo zahvaljuju?i grubi prekr?aji tehnologije njihove proizvodnje ili rada, kao i zna?ajnog prekora?enja brzine rotora turbine pri rastere?enju zbog nezadovoljavaju?eg rada sistema upravljanja ili propu?tanja regulacionih i za?titnih organa.

Posebno je opasno odvajanje lopatica posljednjih stupnjeva, ?to dovodi do jakih vibracija i o?te?enja cijevnog sustava kondenzatora.

U pravilu, odvajanju o?trice prethodi stvaranje pukotina koje nastaju zbog nekvalitetnog materijala, pogre?na tehnologija popravka, zamor materijala, korozija.

3.2.3 Pojavu vibracija lopatice olak?avaju reme?eju?e sile, ?iji su izvor tehnolo?ka i projektantska odstupanja na putu strujanja, jer kanali mlaznica ne mogu biti potpuno isti (nagib, uglovi rotacije, sekcije protoka). Dakle, mlaznice pare sa nekoliko razne tro?kove, brzine, zbog ?ega djeluju razli?itim silama na radne lopatice kada potonje prolaze ispred njih.

Posebno sna?an izvor uznemiruju?ih sila je djelomi?no (djelomi?no) dovod pare.

Slika 3.1 prikazuje tri oblika tangencijalnih vibracija jedne kratke o?trice. S pove?anjem du?ine o?trice, aksijalni i torzijski na?ini vibracija po?inju igrati zna?ajnu ulogu.

Poznavanje prirodnih frekvencija vibracija lopatica (napravljenih uz pomo? kompjutera) je neophodno da bi se one podesile iz rezonancije, tj. od podudarnosti sa frekvencijom uznemiruju?ih sila. Za otklanjanje rezonancije kod sna?nih turbina, radne lopatice se spajaju u pakete zavarivanjem ili dvostrukim omota?em.

Slika 3.1 – Prva tri glavna na?ina vibracije jedne o?trice.

Vibracije radnih no?eva dovode do zamora njihovog materijala, zbog ?ega se na najoptere?enijim mjestima pojavljuju zamorne pukotine, ?to je glavni uzrok o?te?enja radnih no?eva (slika 3.2)

Slika 3.2 - Zamorni lom o?trice kroz otvor za ?icu za vezivanje.

3.2.4 Korozija je proces uni?tavanja povr?ine dijelova pod utjecajem agresivnih spolja?nje okru?enje. Op?a korozija nastaje kada su kisik i njegovi spojevi, uglji?ni monoksid i uglji?ni dioksid, prisutni u pari, pa je glavna mjera za suzbijanje korozije dobro odzra?ivanje napojne vode.

Erozija je povr?insko uni?tavanje dijelova uslijed mehani?kog djelovanja kapi, filmova i mlaznica sadr?anih u glavnom toku pare. Obi?no se vjeruje da erozija ima mehani?ku i kavitaciju

a) - prednje ivice lopatica rotora 20. stepena turbine K-300 nakon 14 hiljada sati rada; b) - izlazne ivice radnih lopatica poslednjih stepenica.

Slika 3.3 - Erozija lopatica.

Da bi se smanjilo erozivno tro?enje lopatica, potrebno je smanjiti sadr?aj vlage u pari na posljednjim stupnjevima turbina, drenirati (evakuirati) nastalu vlagu iz puta protoka i pravilno projektirati LPC, koji isklju?uje stvaranje zona reverznih strujanja pare pri malim optere?enjima.

Abrazivno tro?enje radnih lopatica prve faze HPC i HPC jedan je od vidova erozivnog razaranja (slika 3.4).

a, b – kontrolna faza; c - prva faza Centralnog registra.

Slika 3.4 - Abrazivno habanje radnih no?eva prve faze.

?tavi?e, abrazivne ?estice su ?estice kamenca veli?ine do 300 mikrona, formirane na unutra?nje povr?ine grijanje, uglavnom jednokratni kotlovi. Intenzivno abrazivno habanje je olak?ano ?estim ga?enjem i pu?tanjem u rad kotlova, posebno u periodu pu?tanja u rad, kada se u kotlu stvaraju povoljni uslovi za pojavu korozije.