?ngturbinrotorn kan vara av trumma, skiva eller kombinerad typ.

trumrotor anv?nds f?r m?ttlig periferihastighet, ett stort antal trycksteg, sm? tryckfall mellan stegen och behov av en mycket styv struktur. Dessa f?rh?llanden motsvarar egenskaperna hos jetturbiner.

Skivrotor anv?nds vid h?g periferihastighet, ett litet antal trycksteg och betydande tryckfall mellan stegen; alla dessa f?rh?llanden ?ger rum i turbiner av aktiv typ.

Kombinationsrotor best?r oftast av en tv?krona skiva delvis h?gt tryck och trumman i l?gtrycksdelen; Den dubbelkr?nta skivan g?r det m?jligt att minska l?ngden p? trumman, eftersom den kan anv?nda ett stort tryckfall. Rotorer av denna typ installeras ofta p? aktiva jetturbiner med liten och medelstor effekt.

Mindre vanligt f?rekommande ?r en kombinerad typvariant, som har en tv?radig och flera enkelradsskivor i h?gtrycksdelen och en trumma i l?gtrycksdelen. Det finns ?ven andra typer av rotorer.

Betrakta rotrans huvuddelar separat.

Skaft. Det finns en hel del olika skaftdesigner, men de kan delas in i tv? grupper:

• Sl?ta skaft (Fig. 49) med samma diameter l?ngs hela l?ngden av axeln d?r skivorna ?r monterade. Dessa axlar anv?nds endast f?r sm? turbiner, och skivorna ?r vanligtvis planterade p? speciella mellanringar eller bussningar. (Fig. 51)
• Stegade axlar, med ett antal avsatser, p? var och en av vilka en eller tv? skivor ?r monterade. Denna form av axeln ?r f?rdelaktig med avseende p? dess styrka och underl?ttar dessutom borttagning och montering av skivor.

En tryckkam och en sn?cka eller v?xel ?r vanligtvis monterade p? den fr?mre ?nden av axeln, som ?verf?r r?relse till regulatorn och oljepumpen, och p? den bakre ?nden - en koppling. En s?kerhetsregulator ?r ocks? installerad i den fr?mre ?nden av axeln.

Axlarna ?r smidda av h?gkvalitativt st?l, varefter de utf?r l?mplig v?rmebehandling. Vridningen och kontrollen av axeln utf?rs mycket noggrant, eftersom ?ven en n?stan om?rklig b?jning i den f?r turbinen att vibrera.

F?r axeln p? vilken maskin som helst i allm?nhet finns det ett strikt definierat antal varv, n?r den n?r vilket den b?rjar vibrera mycket kraftigt; detta antal varv kallas kritisk axelhastighet och beror p? dess l?ngd, diameter och profil, samt p? skivornas vikt och placering (lastf?rdelning) och p? placering och typ av lager.

annat ?n eget eller fri sv?ngning kropp, dess p?tvingade vibrationer ?r m?jliga, orsakade av periodiskt verkande yttre krafter. Om en yttre kraft verkar p? kroppen periodiskt och frekvensen av denna kraft sammanfaller med frekvensen av kroppens naturliga vibrationer eller har ett v?rde som ?r ett helt antal g?nger mindre ?n frekvensen av naturliga vibrationer, d? oscillationsresonans, och det finns en betydande ?kning av deras amplitud, vilket ofta f?rst?r kroppen.

I en ?ngturbin orsakas forcerade sv?ngningar av ?ngst?tar n?r bladen passerar f?rbi munstyckena och av ett antal andra orsaker. Frekvensen av dessa sv?ngningar beror p? antalet varv p? axeln. Det antal varv p? axeln, som ?r lika med frekvensen av axelns naturliga sv?ngningar (per minut), ?r dess kritisk hastighet.

Vid hastigheter h?gre eller l?gre ?n den kritiska kommer axeln att arbeta tyst, f?rutom de ?gonblick d? hastigheten ?r mindre ?n den kritiska ett helt antal g?nger. Vid dessa ?gonblick intensifieras vibrationen, ?ven om den inte n?r en s?dan grad som vid en kritisk hastighet.

Skaft ?ngturbiner det finns h?rd och flexibel typ. De f?rra arbetar med hastigheter under de kritiska; den andra - i hastigheter ?ver de kritiska.

S?lunda, n?r man startar en turbin med en styv axel, ?r det n?dv?ndigt att endast g? igenom resonanshastigheter (mindre ?n den kritiska hastigheten med ett helt antal g?nger), och n?r man startar en turbin med en flexibel axel, ?r det ocks? n?dv?ndigt att g? genom den kritiska hastigheten. Dessa punkter m?ste vara k?nda i f?rv?g och passeras genom dem snabbt och helt i enlighet med instruktionerna i turbintillverkarens instruktioner.

Diskar. Varje skiva, som n?mnts ovan, uppb?r en eller flera rader av blad som ?r inf?rda med sina svansar i sp?r bearbetade runt skivans omkrets, monterade p? skivans kant eller monterade och nitade p? den.

Skivorna kan tillverkas av h?gkvalitativt st?l d? de kan smidas v?l. D?rf?r till?ts stora sp?nningar i dem; rotorer av skivtyp anv?nds i stor utstr?ckning vid h?ga omkretshastigheter.

Skivornas material ?r b?de enkelt kolst?l och specialst?l (krom-nickel, krom-nickel-molybden och andra). Blanks f?r diskar testas noggrant i fabrikslaboratorier, och inga defekter ?r till?tna i dem; ytan p? skivan bearbetas noggrant.

I skivorna i de turbinsteg som m?ste arbeta utan reaktion eller med en liten reaktionsgrad borras vanligtvis flera h?l f?r att utj?mna trycken p? b?da sidor av skivan.

Skivorna ?r alltid placerade p? axeln med en betydande st?rning, skivan ?r monterad varm p? ett s?dant s?tt att ?kningen av diametern p? genomf?ringsh?let under drift av turbinen ?r mindre ?n vad som erh?lls fr?n uppv?rmning n?r skivan sitter.

Faktum ?r att under uppstart och i normal drift ?kar skivans diameter n?got p? grund av uppv?rmning och verkan av centrifugalkrafter; detta orsakar en f?rsvagning av interferensen och landning av skivan p? axeln. Brist p? t?thet under drift kan orsaka "dingling" av skivan, vibrationer av rotorn farliga f?r turbinen och orsaka en olycka. Rationell fasts?ttning av skivorna p? axeln ?r d?rf?r en s?rskilt viktig uppgift.

Det finns ett antal s?tt att montera skivor, av vilka vi noterar f?ljande:

1. Monteringsskivor p? speciella ringar s?tts p? axeln (Fig. 51a); Denna metod anv?nds av m?nga turbobyggande anl?ggningar. Browne-Boveri g?r dessa ringar fj?drande, vilket b?r bibeh?lla en t?t passform n?r skivan expanderar fr?n v?rme och centrifugalkraft. (Fig. 51b). Driftserfarenhet har emellertid visat det otillfredsst?llande med denna metod att plantera skivor vid h?ga ?ngtemperaturer.
2. Monteringsskivor p? l?tt avsmalnande sp?rbussningar (Fig. 51c); Denna metod har f?rdelen att sp?nningsgraden vid icke-pressning kan st?llas in med st?rre noggrannhet ?n med en normal passform.

   F?r att f?rhindra att skivorna roterar ?r de fixerade med platta nycklar, v?xelvis placerade p? tv? eller tre sidor av axeln f?r att bibeh?lla balansen i rotorn. Rotorns yttre skiva ?r fixerad med en mutter, ring eller p? annat s?tt. F?re monteringen sm?rjs vanligtvis axelns och skivbussningarnas s?tesytor med grafit f?r att f?rhindra fasts?ttning. Mellanrum i storleksordningen 0,1 - 0,2 mm m?ste l?mnas mellan bussningarna p? intilliggande skivor, samt mellan muttern och bussningen p? den sista skivan, f?r fri expansion av skivorna vid uppv?rmning.

3. I det h?ga temperaturomr?det ?r stora skivor f?rsedda med "fingerbussningar (Fig. 51d). I s?dana skivor borras det centrala h?let till en diameter som ?r mycket st?rre ?n axelns diameter. D?refter pressas en bussning in i skivan med en interferenspassning, som sedan borras till axeldiametern med ett interferensutrymme f?r att passa p? axeln. En rad h?l borras i den pressade bussningen i radiell riktning, d?r stiften (fingrarna) drivs. Skivan monterad p? detta s?tt med hylsan s?tts p? skaftet p? vanligt s?tt.

   Syftet med denna anordning ?r f?ljande: om skivan under drift av turbinen, p? grund av expansion fr?n uppv?rmning och centrifugalkraft, b?rjar f?rlora sp?nning och f?rsvagas p? hylsan, kommer fingrarna inte att till?ta skivan att centreras och h?ng p? ?rmen. Bussningen, som sitter t?tt p? axeln och har ungef?r samma temperatur och liten massa, kommer att beh?lla sin t?thet.

Ibland anv?nds skivornas landning p? axeln med hj?lp av fingerbussningar ocks? i h?gt belastade stora skivor av l?gtryckssteg av kraftfulla moderna turbiner.

F?r n?rvarande anv?nds rotorer i stor utstr?ckning, vars axel ?r smidd ihop med skivorna. Deras f?rdel ?r fr?nvaron av landningar som kan f?rsvagas i driften av turbinen och en kortare l?ngd, eftersom det inte finns n?got behov av att f?sta skivorna p? axeln, vilket resulterar i att skivornas hylsdelar kan vara tunnare. P? grund av att rotorn ?r smidd stor diameter fr?n ett g?t ?r st?l mycket h?rt, st?rsta till?mpningen smidda rotorer i ett stycke finns tillg?ngliga f?r h?gtrycksdelar i flerr?rsturbiner och f?r l?geffekts h?ghastighetsturbiner. Den st?rsta nackdelen med dessa rotorer ?r att om en av skivorna ?r skadad m?ste hela rotorn bytas ut.

Ganska ofta ?r en eller flera avtagbara skivor med stor diameter monterade p? en smidd rotor i ett stycke.

Statisk och dynamisk balansering av rotorer

F?r tyst drift av turbinen m?ste dess rotor vara perfekt balanserad (balanserad) f?re installation. statiskt och dynamiskt.

L?t oss ?verv?ga denna fr?ga mer detaljerat; l?t oss s?ga att vi har en tunn skiva (Fig. 56a), vars tyngdpunkt ligger vid punkten 2 , bel?gen p? n?got avst?nd fr?n rotationscentrum 1 ; Anledningen till detta kan vara inhomogeniteten hos skivmaterialet eller dess felaktiga (asymmetriska) vridning. N?r en s?dan skiva roterar kommer en obalanserad centrifugalkraft att uppst?, vars storlek kommer att vara den st?rre, ju st?rre skivans rotationshastighet, dess massa och tyngdpunktens avst?nd fr?n rotationscentrum. Verkningsriktningen f?r denna kraft kommer att ligga p? diametern som passerar genom tyngdpunkten, och kraften kommer att riktas ut?t (se pil p? ris. 56b). I praktiken kan storleken p? centrifugalkraften i h?ghastighetsmaskiner n? flera ton, och dess n?rvaro kommer att p?verka axelns starka vibrationer.

Till exempel, f?r en liten skiva som v?ger 100 kg med en tyngdpunkt f?rskjuten med endast 0,1 mm, kommer den obalanserade centrifugalkraften vid 5000 rpm att vara 280 kg, det vill s?ga n?stan 3 g?nger vikten av sj?lva skivan.

F?r att balansera denna kraft r?cker det att placera en viss vikt n?gonstans p? samma diameter, men p? andra sidan av rotationscentrumet (till exempel vid punkten 3 (Fig. 56), genom att v?lja dess v?rde s? att den nya centrifugalkraften som har uppst?tt i motsatt riktning ?r lika stor som den f?rsta kraften. Statisk balansering best?r i att hitta v?rdet p? denna last och platsen f?r dess applicering. I praktiken ?r en annan l?sning p? detta problem ocks? m?jlig, n?mligen att ist?llet f?r att v?ga den sida som ?r motsatt tyngdpunktens l?ge, ?r det m?jligt att l?tta sidan d?r den ?r bel?gen genom att ta bort metallen och d?rigenom flytta den till sammanfaller med rotationscentrum. Metall b?r avl?gsnas ?ver en stor yta f?r att inte f?rsvaga skivan i n?gon sektion.

Att hitta det plan d?r tyngdpunkten ligger ?r relativt l?tt; om du l?ter skivan rotera fritt p? axeln, kommer dess tyngdpunkt att vara l?ngst ner n?r den stannar ( ris. 56 g). F?r detta ?ndam?l placeras axeln med skivan p? parallella strikt horisontella slipade prismor (knivar) eller kullager, p? vilka den kan rotera med minimal friktion. (Fig. 57)

M?ngden tillsatt vikt eller m?ngden metall som ska avl?gsnas hittas genom gradvisa f?rs?k; ofta f?r detta ?ndam?l anv?nder de n?gon form av mastix, vars bitar sitter fast p? en skiva och, n?r den ?r balanserad, v?gs de. En exakt balanserad skiva, n?r den placeras p? knivarna, ska stanna i vilken position som helst.

F?r dynamisk balansering ?r rotorn installerad i en speciell maskin (Fig. 59), i vilken ena ?nden av rotoraxeln ligger i ett lager med en kulbussning, och den andra ?nden - i ett lager inkl?mt mellan tv? fj?drar; detta lager kan, p? grund av den elastiska inf?stningen, r?ra sig i horisontell riktning inom vissa gr?nser (bild 60). Enligt vibrationerna i axel?nden under dess rotation, markerad med en speciell pekare eller indikator, best?m platsen d?r balanseringsbelastningen ska placeras och den erforderliga vikten av lasten.

Utformningen av huvudkomponenterna och delarna av ?ngturbiner

Allm?nna id?er om strukturen hos ?ngturbiner

F?rel?sning 3

Med ett l?gt motst?ndsv?rde kan h?gtalarsystemet misslyckas, den motsatta situationen ?r m?jlig, men utsignalens effekt minskar.

Specifikationer f?r h?gtalare

a) Bandbredd - detta ?r amplitud-frekvensberoendet av ljudtrycket eller omvandlingen av en elektrisk signal till en ljudsignal av en h?gtalare i ett givet frekvensomr?de (20 Hz - 20 kHz).

b) K?nslighet Ljudpelaren k?nnetecknas av ljudtrycket som den kommer att skapa p? ett avst?nd av 1 meter n?r en elektrisk signal med en effekt p? 1 W appliceras p? dess ing?ng. K?nslighet definieras som det genomsnittliga ljudtrycket i ett visst frekvensband. Ju h?gre v?rde denna egenskap ?r, desto b?ttre f?rmedlar det akustiska systemet det dynamiska omf?nget f?r det musikaliska programmet (90 - 110 dB eller mer).

c) Harmonisk distorsion eller icke-linj?r distorsion. Detta ?r f?rvr?ngningar som uppst?r n?r ljud spelas upp. F?r h?gkvalitativa Hi-Fi-h?gtalare b?r denna faktor inte ?verstiga:

1,5 % - 1 % i frekvensomr?det 250 - 6300 Hz.

d) Kraft. Den elektriska kraften som h?gtalarsystemet kan hantera. Makten ?r uppdelad i ljud, sinus-, l?ngsiktigt, kortsiktigt.

Mycket ofta, i praktiken, anger tillverkare en viss abstrakt effekt av h?gtalarsystemet (100, 200 W eller mer). Som ett resultat kanske detta v?rde inte ?r vad du f?rv?ntar dig. I verkligheten m?ste flera effektv?rden anges i det akustiska systemets pass.

e) Elektrisk resistans. ?r 4, 8 eller 16 ohm. Standarderna till?ter en minskning av det verkliga elektriska motst?ndet fr?n det nominella v?rdet med h?gst 20% i frekvensomr?det 20-20000 Hz.

3.2 Arrangemang av ?ngturbiner

En ?ngturbin ?r en roterande bladmotor d?r tryckenergin hos ?ngan som kommer fr?n pannan omvandlas till kinetisk energi hos ?ngan som str?mmar ut ur munstyckena med h?g hastighet och sedan, p? rotorbladen, till den mekaniska axelrotationens energi. Munstycken ?r ledskenor utformade f?r att omvandla den inre energin av ?nga till den kinetiska energin f?r den ordnade r?relsen av molekyler.

Diagrammet f?r den enklaste ?ngturbinen visas i fig. 3.1.

Huvuddelen av turbinen ?r en r?tor som best?r av en axel 1 med ett pumphjul 2 monterat p? det, p? vilket arbetsbladen 3 med en kr?kt form ?r monterade. Det finns ett munstycke 4 framf?r skivan med arbetsblad, varifr?n ?nga kommer in i turbinens arbetsblad.

1 - axel; 2 - pumphjul; 3 - arbetsblad; 4 - munstycke

Figur 3.1 - Principen f?r turbinens drift

Munstycket och pumphjulet bildar ett steg. Figur 1.1 ?r allts? ett schematiskt diagram av en enstegsturbin.

Den ?verhettade ?ngan som erh?lls i ?nggeneratorn vid en temperatur p? 600 C och ett tryck p? 30 MPa ?verf?rs genom ?ngr?rledningar till munstyckena.

Om ?ngan, innan den gick in i munstycket, hade en viss initial hastighet och initialtryck (se fig. 3.2), ?kar dess hastighet till ett v?rde och trycket minskar efter att ha l?mnat munstycket, som ett resultat av ?ngans expansion. till ett v?rde. Hastigheten f?r ?nga som kommer in i arbetsbladet kallas den absoluta hastigheten. ?ngtemperaturen s?nks ocks? avsev?rt.

Efter att ha l?mnat munstycket matas ?ngan till turbinbladen. Om turbinen ?r aktiv, finns det ingen expansion av ?nga mellan dess arbetsblad, d?rf?r ?ndras inte ?ngtrycket. Den absoluta ?nghastigheten minskar fr?n till p? grund av att turbinen roterar med en hastighet V. V ?r omkrets- eller ?verf?ringshastigheten.

Figur 3.2 - Diagram ?ver en aktiv turbin

Strukturellt ?r turbinen gjord i form av flera steg, som var och en best?r av en krona munstycksblad och en krona av rotorblad.

jetturbiner kallas s?dana turbiner, i vilka expansionen av ?nga sker inte bara i munstyckena innan ?nga kommer in i rotorbladen, utan ocks? p? sj?lva pumphjulets blad. Detta uppn?s genom att kanalen som bildas av arbetsbladen ?r avsmalnande.

?ndringen av ?ngparametrarna i turbinens jetsteg visas i fig. 3.3. I turbinmunstyckena sker partiell expansion av ?ngan till ett mellantryck.

Ytterligare expansion av ?nga till tryck sker i kanalerna mellan bladen. Den absoluta ?nghastigheten i munstycket ?kar till v?rdet och i b?rjan mellan bladen minskar den p? grund av att bladen roterar till v?rdet.

Figur 3.3 - Driftschema f?r en jetturbin

F?r n?rvarande ?r turbiner flerstegs, och vattnet och samma turbin kan ha b?de aktiva och reaktiva steg.

3.2 Arrangemang av ?ngturbiner

Turbinen best?r av tre cylindrar (h?gtryckscylinder, l?gtryckscylinder och l?gtryckscylinder), vars nedre halvor av h?ljena ?r m?rkta i enlighet d?rmed 39 , 24 och 18 . Varje cylinder ?r uppbyggd av stator, vars huvudelement ?r en fast kropp och en roterande rotor . Till kopplingshalvan 12 rotorkopplingen ?r fastsatt generator (ej visat), och till det - exciterrotorn. En kedja av monterade separata rotorer av cylindrar, generator och exciter kallas skaftning . Dess l?ngd med ett stort antal cylindrar (och det st?rsta antalet i moderna turbiner ?r 5) kan n? 80 m.

Ris. 3.4 ?ngturbinarrangemang

Axellinjen roterar i liners 42 , 29 , 23 , 20 etc. tapplager p? tunn oljefilm Som regel ?r var och en av rotorerna placerade p? tv? axellager. ?ngan som expanderar i turbinen f?r var och en av rotorerna att rotera, krafterna som uppst?r p? dem summeras och n?r halvkopplingen 12 maximalt v?rde.

Var och en av rotorerna ?r placerade i cylinderkropp (se till exempel pos. 24 ). Vid h?ga tryck (och i moderna turbiner kan den n? 30 MPa » 300 atm) ?r cylinderkroppen (vanligtvis HPC) dubbelv?ggig (fr?n insidan 35 och externa 46 k?r). Detta minskar tryckskillnaden p? vart och ett av h?ljena, g?r det m?jligt att g?ra dess v?ggar tunnare, underl?ttar ?tdragningen av fl?nsanslutningar och g?r att turbinen snabbt kan ?ndra sin effekt vid behov.

Alla kapslingar m?ste ha horisontella kopplingar 13 n?dv?ndiga f?r att installera rotorerna inuti cylindrarna under installationen, samt f?r enkel ?tkomst till insidan av cylindrarna vid revisioner och reparationer. ?ngan inuti turbinen har en h?g temperatur, och rotorn roterar i foder p? en oljefilm, vars oljetemperatur, b?de av brands?kerhetssk?l och behovet av att ha vissa sm?rjande egenskaper, inte b?r ?verstiga 100 ° C (och temperaturen p? den tillf?rda och utmatade oljan b?r vara ?nnu l?gre). D?rf?r tas lagerskalen ut ur cylinderkropparna och placeras i speciella byggnader - st?djer S?ledes m?ste de roterande ?ndarna av var och en av rotorerna i motsvarande cylinder avl?gsnas fr?n den icke-roterande statorn, och p? ett s?dant s?tt att ? ena sidan utesluter varje (?ven den minsta) ber?ring av rotorn p? stator, och ? andra sidan, f?r att f?rhindra ett betydande l?ckage av ?nga fr?n cylindern in i gapet mellan rotor och stator, eftersom detta minskar kraften och effektiviteten hos turbinen. D?rf?r levereras var och en av cylindrarna ?ndt?tningar (se pos. 40 , 32 , 19 ) av en speciell design.

Turbinen ?r installerad i huvudbyggnaden av TPP p? den ?vre grundplattan. Rektangul?ra f?nster enligt antalet cylindrar ?r gjorda i plattan, i vilka de nedre delarna av cylinderkropparna ?r bel?gna, och r?rledningarna som f?rser de regenerativa v?rmarna, de f?rska och ?teruppv?rmda ?ngledningarna och ?verg?ngsr?ret till kondensorn ?r ocks? utf?rd.

Efter tillverkningen genomg?r turbinen kontrollmontering och testning vid tillverkningsanl?ggningen. D?refter demonteras den till mer eller mindre stora block, bringas till en bra presentation, konserveras, packas in tr?l?dor och skickas f?r installation hos TPP.

N?r turbinen ?r i drift g?r ?nga fr?n pannan genom en eller flera ?ngledningar (beroende p? turbinens effekt) f?rst till huvud?ngventilen, sedan till stoppventilen (en eller flera) och slutligen till styrningen ventiler (oftast - 4 ). Fr?n reglerventiler (visas inte i Fig. 3.4) ?nga genom bypassr?r 1 (det finns fyra av dem i Fig. 3.4: tv? av dem ?r f?sta p? locket 46 det yttre h?ljet p? HPC:n och de andra tv? levererar ?nga till de nedre halvorna av h?ljet) matas in i ?nginloppskammaren 33 inre h?lje av HPC. Fr?n denna h?lighet kommer ?nga in fl?desdel turbin och, expanderande, flyttas till utloppskammaren p? HPC 38 . I denna kammare, i den nedre halvan av HPC-huset, finns tv? utloppsr?r 37 . ?ngledningar svetsas till dem och leder ?nga till pannan f?r mellanliggande ?verhettning.

Den ?teruppv?rmda ?ngan str?mmar genom r?rledningar genom en stoppventil (ej visad i fig. 3.4) f?r att styra ventiler 4 , och av dem - in i ?ngintagskaviteten hos TsSD 26 . D?refter expanderar ?ngan i fl?desdelen av den centrala tryckpannan och g?r in i dess utloppsr?r 22 , och fr?n det - in i tv? bypass-r?r 6 (ibland kallas de mottagare), som levererar ?nga till ?nginloppskammaren p? LPC:n 9 . CVP och CSD, LPC utf?rs n?stan alltid i tv? str?mmar: en g?ng i kammaren 9 ?ngan divergerar i tv? identiska str?mmar och, efter att ha passerat genom dem, kommer den in i utloppsmunstyckena p? LPC:n 14 . Av dessa skickas ?ngan ner till kondensorn. Framf?r fr?mre st?det 41 turbinreglerings- och styrenheten ?r placerad 44 . Dess kontrollmekanism 43 l?ter dig starta, ladda, lossa och stoppa turbinen.

T?tningen visas i fig. 3.5.

Fig.3.5. Labyrintt?tning f?r turbinaxlar

I klippet 7 , med samma utformning som membranh?llaren, g?rs en ringformig borrning 1 i vilken t?tningssegmenten s?tts in 3 (tre segment i varje halva av klippet). Segmenten har tunna (upp till 0,3 mm) ringformade ?sar, installerade i f?rh?llande till axeln med ett mycket litet gap (0,5-0,6 mm). Upps?ttningen av ringformiga slitsar mellan ?sarna 4 och ringformiga utspr?ng 6 och de ringformiga kamrarna mellan dem kallas labyrints?l . Det h?ga hydrauliska motst?ndet som den har s?kerst?ller l?gt ?ngl?ckage ut?ver turbinens fl?desv?g.

Typisk fungerande blad (Fig. 3.6) best?r av tre huvudelement: profildelen 1 ; skaft 2 , som tj?nar till att f?sta bladen p? skivan; tagg 6 rektangul?r, rund eller oval, utf?rd i ?nden av profildelen av bladet i ett stycke.

Fig. 3.6 Arbetsblad av HPC och HPC

Bladen ?r gjorda av av rostfritt st?l, inneh?llande 13 % krom, genom stansning och efterf?ljande fr?sning och skrivs p? en skiva genom tv? speciella brunnar, i vilka l?sblad med specialformade skaft sedan installeras.

Separat rullad bandagetejp 7 , i vilka h?l stansas motsvarande formen p? spikarna och avst?ndet mellan dem. Tejpen sk?rs i bitar med ett strikt ber?knat antal kombinerade blad. Bandagetejpen s?tts p? spikarna som sedan nitas. Ett antal intilliggande blad (vanligtvis fr?n 5 till 14), f?renade av en bandagetejp (bandage), kallas paket med arbetsblad . Huvudsyftet med packningen ?r att s?kerst?lla vibrationsp?litligheten hos arbetsbladen (f?r att f?rhindra att de g?r s?nder p? grund av utmattning p? grund av vibrationer). Efter nitning av spikarna p? arbetsbladens bandage, installeras rotorn p? en svarv och t?tnings?sarna bearbetas slutligen.

P? fig. 3.6 visar endast en av de typiska designerna, som k?nnetecknas av en stor variation av b?de skafttyper och band. P? modern design bandage fr?ses ihop med profildelen (med en bandagebredd lika med bladens stigning), ibland ?r arbetsbladen sammankopplade i ett paket genom svetsning.

Fig. 3.7 Rotor f?r en dubbelfl?des l?gtryckscylinder i en kraftfull turbin

P? fig. 3.7 visar en dubbelfl?des LPC-rotor under bearbetning p? en svarv. De tv? f?rsta stegen har tejpbandage, och de sista stegen har tv? tr?dl?nkar.

Huvudelementet i turbinens fl?desv?g, som best?mmer hela dess utseende, ?r fungerande blad det sista steget. Ju l?ngre den har och desto st?rre diameter ?r den installerad (med andra ord ?n mer omr?de f?r passage av ?nga i det sista steget), desto mer ekonomisk turbinen. D?rf?r ?r historien om f?rb?ttringen av turbiner historien om skapandet av de sista stegen. I b?rjan av 1950-talet utvecklade LMZ ett arbetsblad 960 mm l?ngt f?r det sista steget med en genomsnittlig diameter p? 2,4 m, och turbiner med en kapacitet p? 300, 500 och 800 MW skapades p? grundval av detta. I slutet av 1970-talet skapades ett nytt arbetsblad 1200 mm l?ngt f?r en scen med en medeldiameter p? 3 m. Detta gjorde det m?jligt att skapa en ny ?ngturbin f?r ett 1200 MW v?rmekraftverk och f?r ett 1000 MW k?rnkraftverk kraftverk.

Fig.3.8 Skaftst?d

P? fig. 3.8 visar ett av axelst?den. fundament 12 den nedre halvan av stommen 2 ?r monterad p? en fundamentram (visas inte i figuren). I h?let p? kroppen p? kuddarna 1 , 4 och 10 den nedre halvan av fodret placeras 3 . Inre yta 8 b?da halvorna av fodret ?r gjorda cylindriska eller ovala och fyllda med babbitt, en l?gsm?ltande antifriktionstennbaserad legering som g?r att rotorn kan rotera med mycket l?g hastighet ?ven i fr?nvaro av sm?rjning. Direkt till ytan av linern 8 och en r?tor placeras p? en liknande yta av ett intilliggande foder under installationen av turbinen. Uppifr?n ?r den t?ckt med den ?vre halvan av fodret och attraheras till den nedre halvan med stift som skruvas in i h?len 9 . D?refter monteras lagerhusk?pan.

Olja f?r sm?rjning av axeltapparna tillf?rs av pumpar fr?n en oljetank installerad i kondensrummets nedre niv?. Storleken p? oljetanken beror p? kraften hos turbinen: ju st?rre kraft, desto fler cylindrar och f?ljaktligen rotorerna och deras lager som kr?ver sm?rjning. Dessutom, med ?kande kraft, ?kar diametern p? halsarna, och dessa tv? omst?ndigheter kr?ver stor utgift olja och f?ljaktligen en oljetank med stor kapacitet som n?r 50-60 m 3 . Lager sm?rjs antingen med speciell (turbin)mineralolja eller syntetiska obr?nnbara oljor. De senare ?r mycket dyrare, men mer brands?kra.

Fr?n pumpar genom r?rledningar, olja som passerar igenom oljekylare , kommer till tankarna som finns i lagerlocken, och fr?n dem - till h?len 6 och till provet 7 , f?rdelar olja ?ver hela bredden av skafthalsen. P? grund av hydrodynamiska krafter "drivs" oljan under axelhalsen, och d?rmed "flyter" axeln p? oljefilmen utan att r?ra babbitfyllningen. Oljan, som passerar under axelns hals, kommer ut genom ?ndspalterna p? fodret och str?mmar till botten av lagerhuset, varifr?n den str?mmar tillbaka till oljetanken genom tyngdkraften. St?dinsatsen visas i fig. 3.9.

Fig.3.9 Lagerbussning f?r axelst?det

3.4. Typer av ?ngturbiner och deras anv?ndningsomr?den

F?r att f?rst? platsen och rollen f?r ?ngturbiner, ?verv?g dem. allm?nna klassificeringen. Av det stora utbudet av ?ngturbiner som anv?nds kan turbiner f?rst och fr?mst urskiljas. transport och station?r .

Transport?ngturbiner anv?nds oftast f?r att driva propellrar p? stora fartyg.

Station?r?ngturbiner ?r turbiner som bibeh?ller sin placering of?r?ndrad under drift. Denna bok behandlar endast station?ra ?ngturbiner.

I sin tur kan station?ra ?ngturbiner klassificeras enligt ett antal kriterier.

1. Enligt deras syfte s?rskiljs kraft-, industri- och hj?lpturbiner.

Energi turbiner anv?nds f?r att driva en elektrisk generator som ing?r i eln?tet och leverera v?rme till stora f?rbrukare, s?som bostadsomr?den, st?der etc. De installeras vid stora statliga distriktskraftverk, k?rnkraftverk och v?rmekraftverk. Kraftturbiner k?nnetecknas f?rst och fr?mst av h?g effekt och deras drifts?tt - av en konstant hastighet, best?ms av n?tverksfrekvensens konstantitet.

Huvudtillverkaren av kraft?ngturbiner i Ryssland ?r Leningrad Metal Works (St. Petersburg). Den producerar kraftfulla ?ngturbiner f?r v?rmekraftverk (med en kapacitet p? 1200, 800, 500, 300 och 200 MW), v?rmekraftverk (med en kapacitet p? 180, 80 och 50 MW eller mindre), k?rnkraftverk (med en kapacitet p? 1000 MW).

En annan stor tillverkare av kraft-?ngturbiner ?r Turbomotor Plant (TMZ, Jekaterinburg). Den producerar endast kraftv?rmeturbiner (kapacitet p? 250, 185, 140, 100 och 50 MW och mindre).

En hel del kraftfulla ?ngturbiner fr?n Kharkovs turbinanl?ggning (KhTZ, Ukraina) (med en kapacitet p? 150, 300 och 500 MW) har installerats vid ryska TPP. Han producerade ocks? alla ?ngturbiner installerade vid ryska k?rnkraftverk med en kapacitet p? 220, 500 och 1000 MW.

S?ledes finns det f?r n?rvarande bara tv? tillverkare av kraftfulla ?ngturbiner i Ryssland. Om vi talar om utl?ndska tillverkare av turbiner ?r deras antal ocks? litet. De flesta av dem ?r transnationella f?reningar. I Europa ?r de st?rsta tillverkarna av ?ngturbiner Siemens (Tyskland), Acea Brown Bovery (ABB, tysk-schweiziska f?reningen), GEC-Alsthom (engelsk-franska f?reningen), Scoda (Tjeckien). I USA ?r tillverkare av kraftfulla kraftturbiner General Electric och Westinghouse, i Japan - Hitachi, Toshiba, Mitsubishi. Alla dessa tillverkare producerar ?ngturbiner upp till en effekt p? 1000 MW och d?r?ver. Den tekniska niv?n f?r n?gra av dem ?r inte bara inte s?mre ?n v?ra tillverkare, utan ?vertr?ffar dem till och med.

Industriell turbiner anv?nds ocks? f?r att producera v?rme och elektricitet, men deras huvudsakliga syfte ?r att tj?na ett industrif?retag, till exempel ett metallurgiskt, textil-, kemikalie-, sockerraffinaderi, etc. Ofta arbetar generatorerna till s?dana turbiner p? en individ med l?g effekt elektriska n?tverk och anv?nds ibland f?r att driva applikationer med variabel hastighet s?som masugnsfl?ktar. Kraften hos industriturbiner ?r betydligt mindre ?n kraftverk. Den st?rsta tillverkaren av industriturbiner i Ryssland ?r Kaluga Turbine Plant (KTZ).

Extra turbiner anv?nds f?r att driva kraftgenereringsprocessen - vanligtvis f?r att driva matarpumpar och pannfl?ktar.

Matarpumpar kraftenheter upp till 200 MW drivs av elmotorer och enheter med h?gre effekt drivs av ?ngturbiner som matas med ?nga fr?n huvudturbinens avtappning. Till exempel, vid kraftenheter med en kapacitet p? 800 och 1200 MW, installeras tv? och tre matarturbopumpar med en kapacitet p? 17 MW vardera vid kraftenheter med en kapacitet p? 250 (f?r kraftv?rme) och 300 MW - en matning turbopump med en kapacitet p? 12 MW; p? kraftaggregat med en kapacitet p? 1000 MW f?r k?rnkraftverk anv?nds tv? matarpumpar med en kapacitet p? 12 MW.

Pannorna till kraftaggregat med en kapacitet p? 800 och 1200 MW ?r utrustade med tv? respektive tre fl?ktar, som ocks? drivs av ?ngturbiner med en kapacitet p? 6 MW vardera. Huvudtillverkaren av extra ?ngturbiner i Ryssland ?r KTZ.

2. Beroende p? vilken typ av energi som tas emot fr?n ?ngturbinen delas de in i kondensering och uppv?rmning.

P?kondensation turbiner (typ K) ?nga fr?n det sista steget sl?pps ut till kondensorn, de har inte justerbara ?ngutsug, ?ven om de som regel har m?nga oreglerade ?ngextraktioner f?r regenerativ uppv?rmning av matarvatten, och ibland f?r externa v?rmef?rbrukare. Huvudsyftet med kondenserande turbiner ?r att tillhandah?lla elproduktion, d?rf?r ?r de huvudenheterna i kraftfulla v?rmekraftverk och k?rnkraftverk. Kapaciteten hos de st?rsta kondenserande turbinenheterna n?r 1000-1500 MW.

V?rmeverkturbiner har en eller flera justerbara ?ngutsug d?r det angivna trycket uppr?tth?lls. De ?r designade f?r att generera v?rme och el, och kapaciteten f?r den st?rsta av dem ?r 250 MW. V?rmeturbinen kan tillverkas med eller utan ?ngkondensering. I det f?rsta fallet kan det ha uppv?rmnings?ngutsug (turbiner av T-typ) f?r uppv?rmning av n?tverksvatten f?r uppv?rmning av byggnader, f?retag, etc., eller produktions?ngutsug (turbiner av P-typ) f?r industriella f?retags tekniska behov, eller b?dadera utvinningar (PT- och PR-turbiner). I det andra fallet kallas turbinen en mottrycksturbin (turbin av P-typ). I den skickas ?ngan fr?n det sista steget inte till kondensorn, utan vanligtvis till produktionskonsumenten. S?ledes ?r huvudsyftet med en mottrycksturbin att producera ?nga vid ett givet tryck (inom 0,3-3 MPa). Mottrycksturbinen kan ?ven ha en justerbar v?rme eller industriell ?ngutsug och d? tillh?r den typ TR eller PR.

Kraftv?rmeturbiner med v?rme?ngutsug (typ T) ?r konstruerade s? att vid maximal v?rmeuttagsbelastning inte de steg som ?r placerade bakom uttagszonen genererar kraft. Under senare ?r har ett antal turbiner konstruerats p? ett s?dant s?tt att ?ven med maximal belastning de sista stegen producerar kraft. S?dana turbiner ?r av TK-typ.

3. Enligt de initiala ?ngparametrarna som anv?nds kan ?ngturbiner delas in i turbiner med subkritiskt och superkritiskt initialtryck, ?verhettad och m?ttad ?nga, utan ?teruppv?rmning och med ?teruppv?rmning av ?nga.

Som redan k?nt ?r det kritiska trycket f?r ?nga ungef?r 22 MPa, d?rf?r ?r alla turbiner, vars initiala ?ngtryck ?r mindre ?n detta v?rde, ?ngturbiner. subkritisk initialt tryck. I Ryssland ?r standardtrycket f?r ?ngturbiner valt att vara 130 atm.(12,8 MPa), dessutom finns det en viss andel turbiner f?r ett initialtryck p? 90 atm (8,8 MPa). P? subkritiska parametrar alla ?ngturbiner f?r k?rnkraftverk och v?rmekraftverk (f?rutom en kraftv?rmeturbin p? 250 MW), samt turbiner med en effekt p? mindre ?n 300 MW f?r v?rmekraftverk, h?ller p? att utf?ras. Det subkritiska initialtrycket f?r utl?ndska ?ngturbiner ?r vanligtvis 16-17 MPa, och den maximala enhetseffekten n?r 600-700 MW.

Alla kraftfulla kondenskraftenheter (300, 500, 800, 1200 MW), s?v?l som en kraftv?rmeenhet p? 250 MW, drivs f?r superkritiska ?ngparametrar (SCS) - 240 atm (23,5 MPa) och 540 °C. ?verg?ngen fr?n subkritiska ?ngparametrar till SKD g?r det m?jligt att spara 3-4 % br?nsle.

Alla turbiner av termiska kraftverk och termiska kraftverk arbetar med ?verhettad ?nga, och k?rnkraftverk - med m?ttad ?nga (med en liten grad av fuktighet).

Alla kraftfulla kondenserande turbiner f?r subkritiska och superkritiska ?ngparametrar utf?rs med ?teruppv?rmning . Av kraftv?rmeturbinerna ?r det endast LMZ-turbinen f?r subkritiska parametrar med en kapacitet p? 180 MW och TMZ-turbinen f?r SKD med en kapacitet p? 250 MW som har mellanliggande ?verhettning. F?r?ldrade kondenserande turbiner med en kapacitet p? 100 MW eller mindre och ett flertal kraftv?rme?ngturbiner upp till en kapacitet p? 185 MW byggs utan efterv?rmning.

4. ?ngturbiner kan delas in i grundl?ggande och semi-topp enligt turbinernas anv?ndningszon i det elektriska lastschemat. Grundl?ggande turbiner arbetar kontinuerligt med m?rklast eller n?ra den. De ?r utformade s? att b?de turbinen och turbinanl?ggningen ?r s? ekonomiska som m?jligt. Denna typ av turbiner b?r naturligtvis inneh?lla k?rnkrafts- och v?rmeturbiner. Halvtopp turbiner ?r konstruerade f?r att fungera med periodiska avst?ngningar i slutet av veckan(fr?n fredag kv?ll till m?ndag morgon) och dagligen(f?r kv?llen). Halvtoppturbiner (och turbinanl?ggningar), med h?nsyn till deras lilla antal drifttimmar per ?r, ?r enklare och f?ljaktligen billigare (f?r reducerade ?ngparametrar, med f?rre cylindrar). Den ryska elkraftsindustrin har av ett antal anledningar alltid lidit av brist p? halvtoppkapacitet i kraftsystemet. F?r ungef?r 25 ?r sedan designade LMZ en semi-topp kondenserande turbin med en kapacitet p? 500 MW f?r parametrar p? 12,8 MPa, 510 °C / 510 °C. Prototypen av denna turbin var t?nkt att installeras vid Lukoml State District Power Plant (fd Vitryssland). Men hittills har inte en enda speciell semi-toppturbin varit i drift i Ryssland. Samtidigt ?r dussintals semi-toppturbiner av en f?renklad design i drift i Japan och USA.

5. Av design egenskaper?ngturbiner kan klassificeras efter antal cylindrar, rotationshastighet och antal axellinjer.

Beroende p? antalet cylindrar ?r turbinerna encylindriga och flercylindriga. Antalet cylindrar best?ms av det volymetriska ?ngfl?det i slutet av expansionsprocessen. Ju l?gre ?ngdensitet, dvs. ju l?gre dess sluttryck, och desto st?rre kraft har turbinen, dvs. Mer massfl?de, desto st?rre ?r den volymetriska passagen och f?ljaktligen den erforderliga arean f?r passage av ?nga genom arbetsbladen i det sista steget. Men om arbetsbladen g?rs l?ngre, och deras rotationsradie ?r st?rre, kan centrifugalkrafterna som sliter av bladets profildel ?ka s? mycket att bladet lossnar. D?rf?r, med en ?kning av effekten, byter de f?rst till en tv?fl?des l?gtryckscylinder och ?kar sedan antalet. Kondenserande turbiner kan g?ras encylindriga upp till en effekt p? 50-60 MW, tv?cylindriga - upp till 100-150 MW, trecylindriga - upp till 300 MW, fyrcylindriga - upp till 500 MW, femcylindriga - upp till 1300 MW.

Beroende p? rotationsfrekvensen ?r turbinerna indelade i h?ghastighets- och l?ghastighets. H?ghastighetsturbiner har ett varvtal p? 3000 rpm = 50 rpm. De driver en elektrisk generator vars rotor har tv? magnetiska poler, och d?rf?r ?r frekvensen f?r str?mmen den producerar 50 Hz. De flesta av ?ngturbinerna f?r v?rmekraftverk, v?rmekraftverk och delvis f?r k?rnkraftverk i v?rt land och n?stan ?ver hela v?rlden byggs med denna frekvens. P? Nordamerika och i en del av Japan byggs h?ghastighetsturbiner f?r en hastighet av 3600 rpm = 60 rpm, eftersom den accepterade n?tfrekvensen d?r ?r 60 Hz.

Tidigare har det sagts att eftersom, p? grund av l?ga initiala parametrar, ?r ?ngprestandan i NPP-turbiner l?g, och minskningen av kapitalkostnaderna kr?ver en ?kning av effekten, d.v.s. massa av passerad ?nga, d? visar sig den volymetriska fl?deshastigheten vid turbinens utlopp vara s? betydande att det ?r tillr?dligt att byta till en l?gre hastighet. Eftersom antalet magnetiska poler i generatorn m?ste vara heltal och j?mnt kr?ver ?verg?ngen till att anv?nda en fyrpolig generator och erh?lla samma n?tfrekvens som med en tv?polig generator en halvering av frekvensen. P? det h?r s?ttet, l?ghastighetsturbiner i v?rt land har de en hastighet p? 1500 rpm = 25 rpm.

Fig. 3.10 L?ngsam hastighet m?ttad ?ngturbin med en kapacitet p? 1160 MW f?r ett amerikanskt k?rnkraftverk

P? fig. 3.10 visar en l?ghastighets k?rnkraftsturbin fr?n ABB med en kapacitet p? 1160 MW vid en hastighet av 30 rpm. Turbinens gigantiska dimensioner ?r tydligt synliga i j?mf?relse med figuren av en man som st?r vid mittst?det av dess axel. Turbinen har ingen HPC, och ?ngan fr?n HPC leds till tv? horisontella separator-?verhettare (SHS), och fr?n dem distribueras den till tre dubbelfl?des-LPC. Enligt samma schema byggdes kraftenheter med en kapacitet p? 1000 MW vid k?rnkraftverken Balakovo och Rostov f?r en rotationsfrekvens p? 25 rpm.

F?r k?rnkraftverk byggda f?r v?rme klimatf?rh?llanden, dvs. f?r en h?g temperatur p? kylvattnet och f?ljaktligen ett h?gt tryck i kondensorn kan ?ven h?ghastighets k?rnkraftsturbiner byggas (fig. 3.11). ?nga till turbinens HPC tillf?rs fr?n reaktorutrymmet genom fyra ?ngr?rledningar 11 . Efter att ha passerat HPC kommer ?ngan in i SPP 10 vertikal typ, och efter dem med hj?lp av mottagaren 3 f?rdelas p? tre identiska dubbelfl?des l?gtryckscylindrar 4 . Varje l?gtryckscylinder har sin egen kondensator, vilket ocks? syns tydligt p? layouten.

Enligt antalet axellinjer s?rskiljs turbiner enkelskaft (med en axellinje - rotorer av enskilda cylindrar och en generator anslutna med kopplingar) och dubbelskaft (har tv? axelledningar, var och en med sin egen generator och endast ansluten av ?ngfl?det). Vid ryska v?rmekraftverk anv?nds endast enaxlade turbiner. I b?rjan av 70-talet byggdes en enkel tv?axlad turbin med en kapacitet p? 800 MW vid Slavyanskaya GRES i Ukraina, och det berodde p? att det vid den tiden inte fanns n?gon elektrisk generator med en kapacitet p? 800 MW.

Fig. 3.11 H?ghastighets k?rnkraftsturbin med en kapacitet p? 1093 MW f?r det spanska k?rnkraftverket ("Trillo"), byggt av Siemens

F?r att indikera typerna av turbiner tillhandah?ller GOST en speciell m?rkning, best?ende av bokstavs- och numeriska delar. Bokstavsdelen anger typ av turbin, siffran efter den anger turbinens m?rkeffekt i megawatt. Om det ?r n?dv?ndigt att ange turbinens maximala effekt, ges dess v?rde genom ett snedstreck. N?sta siffra anger det nominella ?ngtrycket framf?r turbinen i MPa: f?r kraftv?rmeturbiner, vidare genom ett snedstreck anger trycket i valen eller mottrycket i MPa. Slutligen indikerar den sista siffran, om tillg?nglig, turbinens modifikationsnummer som tillverkaren antagit.

H?r ?r n?gra exempel p? turbinbeteckningar.

Turbin K-210-12.8-3 - typ K, m?rkeffekt 210 MW med ett initialt absolut ?ngtryck p? 12,8 MPa (130 kgf / cm 2), tredje modifiering.

R?r P-6-3,4/0,5 - typ P, m?rkeffekt 6 MW, med ett initialt absolut ?ngtryck p? 3,4 MPa och ett absolut tryck f?r den utvunna ?ngan p? 0,5 MPa.

Turbin T-110/120-12,8 - typ T, m?rkeffekt 110 MW och maxeffekt 120 MW, med ett initialt absolut ?ngtryck p? 12,8 MPa.

PT-25/30-8.8/1-turbinen ?r av PT-typ, med en nominell effekt p? 25 MW och en maximal effekt p? 30 MW, med ett initialt absolut ?ngtryck p? 8,8 MPa (90 atm) och ett absolut tryck p? den extraherade ?ngan p? 1 MPa.

R-100/105-12,8/1,45-turbinen ?r av R-typ, med en m?rkeffekt p? 100 MW och en maxeffekt p? 105 MW, med ett initialt absolut ?ngtryck p? 12,8 MPa och ett absolut mottryck p? 1,45 MPa.

Turbin PR-12 / 15-8,8 / 1,45 / 0,7 - typ PR, m?rkeffekt 12 MW och maxeffekt 15 MW, med ett initialt absolut tryck p? 8,8 MPa, ett extraktionstryck p? 1,45 MPa och ett mottryck 0,7 MPa.

3.5. Grundl?ggande tekniska krav f?r ?ngturbiner och deras egenskaper

F?r att se hur perfekt en maskin ?r en ?ngturbin r?cker det att ?verv?ga de tekniska kraven f?r den. De ?r formulerade i statliga standarder (GOST). H?r kommer vi bara att fokusera p? de viktigaste av dem.

F?rst och fr?mst har turbinen ett antal krav som kan t?ckas under en termin - p?litlighet . P?litlighet tekniskt objekt- detta ?r dess egenskap att utf?ra specificerade funktioner i en given volym under vissa driftsf?rh?llanden. I f?rh?llande till en ?ngturbin ?r tillf?rlitlighet oavbruten kraftgenerering till de f?rutsedda br?nslekostnaderna och det etablerade operativsystemet, Underh?ll och reparationer, samt f?rebygga situationer som ?r farliga f?r m?nniskor och milj?.

Det ?r viktigt att understryka att begreppet tillf?rlitlighet omfattar begreppet ekonomi. En kontinuerligt arbetande turbin som arbetar med l?g verkningsgrad p? grund av slitage eller med begr?nsad effekt p? grund av interna fel kan inte anses tillf?rlitlig. Tillf?rlitlighet ?r en komplex egenskap som k?nnetecknas av s?dana underegenskaper som tillf?rlitlighet, h?llbarhet, underh?llbarhet, lagringsbarhet, kontrollerbarhet, ?verlevnadsf?rm?ga och s?kerhet. Utan att g? in p? strikta definitioner av dessa underegenskaper, noterar vi de viktigaste.

P?litlighet- detta ?r turbinens egenskap att kontinuerligt bibeh?lla ett h?lsosamt tillst?nd under en viss drifttid. Medeltiden mellan haverier f?r TPP-turbiner med en kapacitet p? 500 MW och mer b?r vara minst 6250 timmar, och f?r mindre kapacitet - minst 7000 timmar och f?r NPP-turbiner - minst 6000 timmar. Med tanke p? att det finns 8760 timmar i ett kalender?r och vad - medan turbinen inte fungerar (till exempel p? anvisning av elsystemss?ndaren), betyder detta att fel p? grund av turbinens fel i genomsnitt inte b?r intr?ffa mer ?n 1 g?ng per ?r .

Total specificerad livsl?ngd f?r turbinen Termiska kraftverk m?ste vara minst 40 ?r gamla, och NPP-turbiner - minst 30 ?r gamla. Detta belyser tv? viktiga fakta. F?r det f?rsta g?ller inte denna livsl?ngd f?r slitdelar som pumphjul, t?tningar, f?stelement. F?r s?dana detaljer ?r det viktigt genomsnittlig l?ptid service f?re ?versyn (?versynsperiod). I enlighet med GOST m?ste det vara minst 6 ?r (dessutom implementeras ett planerat system med nuvarande och planerade f?rebyggande reparationer vid TPPs och NPPs).

F?r TPP-turbiner, eller snarare f?r deras delar som arbetar vid temperaturer ?ver 450 ° C, f?rutom en s?dan h?llbarhetsindikator som livsl?ngd, introduceras en annan indikator - resurs - turbinens totala drifttid fr?n driftstart till att gr?nstillst?ndet n?s. Under designfasen definieras gr?nstillst?ndet som en tilldelad resurs. Per definition ?r detta en resurs, n?r den n?r vilken driften av turbinen m?ste avslutas, oavsett dess tekniska skick. Faktum ?r att n?r den n?r den tilldelade resursen kan turbinen bibeh?lla betydande ytterligare prestanda (resterande resurs) och, givet dess h?g kostnad f?rl?nga livsl?ngden p? turbinen. Med h?nsyn till det ologiska i termen "tilldelad resurs" i f?rh?llande till turbinen, b?rjade de anv?nda termen "avvecklingsresurs" . S?ledes ?r den ber?knade (tilldelade) resursen turbinens drifttid, vilket garanteras av tillverkaren; n?r det n?s b?r fr?gan om dess fortsatta funktion ?verv?gas.

GOST reglerar inte den ber?knade resursen (den m?ste st?llas in specifikationer eller mandat f?r dess utformning i varje specifikt fall). L?nga ?r den uppskattade resursen var 100 tusen timmar, nu - som regel 200 tusen timmar. Det viktigaste kravet till turbinen ?r h?g verkningsgrad. Verkningsgraden hos en turbin uppskattas utifr?n effektiviteten hos dess cylindrar.

Cylinderns effektivitet k?nnetecknas av andelen ?ngeffektivitet som har omvandlats till mekanisk energi. TsSD har den h?gsta verkningsgraden: i bra turbiner ?r den 90-94%. Effektiviteten f?r HPC och LPC ?r betydligt l?gre och ?r i genomsnitt 84-86%. Denna minskning beror p? en betydligt mer komplex natur av ?ngfl?det i gittren av mycket sm? (flera tiotals millimeter i de f?rsta stegen av HPC) och mycket stora (1 m eller mer) i de sista stegen av LPC-h?jden av gallren. Det ?r sv?rt att ber?kna detta fl?de och v?lja bladprofiler f?r det ?ven med moderna datorverktyg. Dessutom fungerar en betydande del av LPC-fl?desv?gen med v?t ?nga, fuktdroppar har en hastighet som ?r betydligt l?gre ?n ?nga, och har en bromsande effekt p? de roterande rotorbladen.

Ut?ver ovanst?ende tekniska krav inneh?ller GOST m?nga andra krav, i synnerhet till turbinskyddssystem vid h?ndelse n?dsituationer, till man?vrerbarhet (intervall f?r l?ngtidsdrift - vanligtvis 30-100 % av m?rkeffekten; varaktighet f?r start och stopp, antal m?jliga starter, etc.), till turbinens reglering och styrsystem, till underh?llsbarhet och s?kerhet (brands?kerhet, vibrationer) niv?, buller, etc. .), metoder f?r att ?vervaka parametrarna f?r arbetsmedier (?nga, olja, kondensat), transport och lagring.

?ngturbin tillsammans med tillh?rande regenerativa v?rmare, kondensor, pumpar, r?rledningar och kopplingar ?ngturbinanl?ggning.

En modern ?ngturbin best?r av ett stort antal delar noggrant tillverkade och sammansatta till en enda enhet. Kapaciteten hos moderna kraftturbinenheter ?kar st?ndigt, och f?r n?rvarande sker den st?rsta ?kningen av kapaciteten i kraftsystem p? grund av drifts?ttningen av enheter p? 300, 500, 800 MW. En huvudenhet med en kapacitet p? 1200 MW har byggts vid Kostromskaya GRES.

En ?kning av kraften hos turbinenheter g?r det m?jligt att bygga termiska kraftverk med h?g kapacitet samtidigt som de minskar kostnaderna f?r deras konstruktion och drift och minskar br?nslef?rbrukningen per genererad kilowattimme. F?rutom att vara ekonomisk ska en modern turbin uppfylla h?ga krav p? s?kerhet, tillf?rlitlighet och man?vrerbarhet. Kravet p? h?g man?vrerbarhet g?ller allt kraftutrustning. Turbinen ska kunna starta snabbt, ladda och byta last och stanna. Denna uppgift ?r mycket sv?r f?r enheter som arbetar med h?ga initiala ?ngparametrar (26 MPa, 540-570 °C) och som har h?ljesv?ggar och tjocka fl?nsar.

Under utvecklingen och driften av turbiner m?ste man m?ta mycket komplexa problem med aerodynamik, teorin om oscillationer, v?rme?verf?ring, f?r?ndringar i materialegenskaper vid h?ga temperaturer och vibrationer, automatisk reglering och styrning av turbinanl?ggningen.

Ris. 1. Schema f?r den enklaste turbinen

P? fig. 1 visar ett diagram ?ver en enkel turbin, och i fig. 2 - diagram ?ver enheten f?r en flerstegs ?ngturbin. Den enklaste turbinen best?r av munstycksapparat 1, arbetsblad 2, axel 3 och skiva 4.

Ris. 2. Schema f?r enheten f?r en flerstegs ?ngturbin

1 - turbinaxel; 2 - skivor; 3 - arbetsn?t; 4 - nedre halvan av kroppen; 5 - ?vre halvan (omslaget) av kroppen; 6 - membran (nedre halvorna); 7, 8 - munstycksupps?ttningar; 9 - membrant?tningar; 10 – munstycksupps?ttning av det f?rsta trycksteget; 11 - fr?mre t?tning; 12 - bakre t?tning; 13 - st?dlager; 14 - axiallager; 15 - koppling; 16 - maskredskap; 17 - oljepump; 18 - grundplattor; 19 - hastighetsregulator; 20 - oljetank; 21 - s?kerhetsregulator; 22 - urvalskammare; 23 - f?nster f?r ?ngextraktion; 24, 27 - husst?dfl?nsar; 25, 26 - fl?nsar av st?dblocken

Turbinen best?r av roterande del - rotor och fast del - stator. Rotorn inkluderar en axel och skivor f?sta p? den med blad. Statorn inkluderar ?nginlopp, munstycksgaller, lager etc. Turbinhuset ?r gjort delat i ett horisontellt plan l?ngs axelns mittlinje. Dess nedre del vilar p? fundamentet, och den ?vre delen ?r installerad p? den nedre och f?st l?ngs fl?nsarna med dubbar och muttrar. F?rsk ?nga inf?rs i munstycksl?dan genom ?nginloppen. Huset avslutas med ett avgasr?r genom vilket avgas?ngan avl?gsnas fr?n turbinen.

I fasta kanaler-munstycken expanderar ?nga; samtidigt minskar dess tryck och temperatur, hastigheten p? ?ngfl?det ?kar till flera hundra meter per sekund och f?ljaktligen ?kar dess kinetiska energi.

Den anv?nds i r?rliga skovlar monterade p? skivor monterade p? turbinaxeln (fig. 2). Mellan diskarna finns fasta partitioner - diafragman med munstycken fixerade i dem. Membran och skiva med arbetsblad bildas turbinsteg.

Med ett stort antal etapper (20 - 30) best?r turbinen av flera cylindrar. Rotorhastigheten f?r ?ngkraftturbiner ?r vanligtvis 3000 rpm eller 50 s -1, vilket motsvarar AC-frekvensen p? 50 Hz som anv?nds i CIS.

Vid varje steg i turbinen omvandlas endast en del av ?ngans inre energi till mekanisk energi som ?verf?rs fr?n turbinaxeln till generatoraxeln elektrisk str?m. En ?kning av antalet steg leder till en ?kning av effektiviteten hos turbinanl?ggningen, eftersom i detta fall varje steg "fungerar" i ett mer optimalt l?ge. En ?kning av antalet steg ?r dock motiverad endast upp till en viss gr?ns, eftersom med en ?kning av antalet steg blir turbinen mer komplicerad och dyrare.

Stora kraftaggregat som arbetar med h?gt och superkritiskt ?ngtryck ?r tillverkade med ?teruppv?rmning. ?nga med h?ga parametrar, som utf?r arbete i turbinen, fuktas i sina sista skeden, och detta leder till en minskning av effektiviteten och en erosiv effekt av fuktdroppar p? turbinbladen. N?r man anv?nder mellanliggande ?verhettning av ?nga minskar inte bara dess slutliga fukthalt, utan ocks? cykelns termiska effektivitet ?kar. P? fig. 3 ?r ett diagram ?ver en av de vanligaste i v?r energi kondenserande turbiner K-300 - 240 med en kapacitet p? 300 MW arbeta vid ett initialt ?ngtryck p? 240 atm (23,5 MPa). Temperaturen p? f?rsk ?nga antas vara 540 - 560 °C, varvtalet ?r 3000 rpm.

Turbinen best?r av tre cylindrar: en h?gtryckscylinder (HPC), en mellantryckscylinder (MPC) och en l?gtryckscylinder (LPC). I tolv steg av HPC expanderar ?ngan fr?n ovanst?ende initiala parametrar till ett tryck p? 4 MPa, varefter den skickas till en mellan?verhettare (SH) installerad i pannan, och sedan med ett tryck p? 3,5 MPa och en temperatur p? 540 - 560 ° C kommer in i CSD. I de tolv stegen av CPC expanderar ?ngan till ett tryck p? 0,2 MPa, sedan delas den upp i tv? fl?den: en tredjedel passerar genom fem l?gtryckssteg placerade i CPC och kommer in i kondensator, och tv? tredjedelar av ?ngan matas genom bypass-r?r till LPC, d?r den, uppdelad i tv? str?mmar, passerar genom fem l?gtryckssteg och skickas ?ven till kondensorn. ?ngtrycket bakom de sista stegen innan det g?r in i kondensorn ?r 0,0035 MPa. Separationen av ?nga i l?gtrycksdelen i tre str?mmar ?r f?rknippad med stora volymer ?nga i de sista stegen. Utsl?pp av hela ?ngvolymen genom ett galler skulle leda till otill?tna h?jder p? arbetsbladen av h?llfasthetssk?l. ?ven med separering av ?nga i de sista stegen i tre str?mmar ?r bladens h?jd 960 mm, och omkretshastigheten vid deras toppar ?r 540 m/s. N?r det sista bladets massa ?r 9,8 kg ?r centrifugalkraften som verkar p? det ~950 kN.

Turbiner med st?rre kraft ?r ?nnu mer komplexa. S? f?r turbiner med en kapacitet p? 500 MW g?rs 4 avgaser i kondensorn, och f?r en K-800-240-turbin med en kapacitet p? 800 MW g?rs sex avgaser i kondensorn. I K-1200-240-turbinen med en kapacitet p? 1200 MW, installerad vid Kostromskaya GRES, har bladen i de sista stegen en l?ngd p? 1200 mm, men f?r att minska centrifugalkrafterna ?r de gjorda av en l?ttare titanlegering.

Ris. 3. ?ndra parametrarna f?r arbetsv?tskan i den aktiva turbinen:

1, 9 - kammare med f?rsk ?nga och avgaser; 2,4,6 - munstycken; 3,5,8 - arbetsblad; 7 - diafragma.

Ris. 4. Schema f?r K-300-240-turbinen (z ?r antalet steg)

Uppv?rmning av turbiner installerade vid kraftv?rmeverk kan ha 1 eller 2 reglerade utsugningar (till exempel industri och v?rme). I v?rmeturbinen T - 250 - 240 finns 2 ?nguttag f?r uppv?rmning av vatten i v?rmef?rs?rjningssystemet (en av dem ?r justerbar) och dessutom kan f?rv?rmning av n?tverksvatten utf?ras i en speciell v?rmare inbyggd i kondensorn.

Den f?rbrukade ?ngan fr?n kondenserande turbiner och turbiner med industri- och v?rmeuttag kommer in i kondensorn, d?r trycket h?lls betydligt under atmosf?rstrycket. I kondensorn avl?gsnas v?rme fr?n arbetsv?tskan - ?nga - vid l?gsta m?jliga temperatur och tryck med omvandling av ?nga till kondensat, som ?terigen matas till pannorna. H?r ?verf?rs v?rme till det kylande (cirkulerande) vattnet. Kondensatet f?r inte blandas med kylvatten som inneh?ller stora m?ngder f?roreningar. D?rf?r ?r kondensorn en v?rmev?xlare av yttyp.

Figur 5 visar ett diagram ?ver en ?ngturbinkondensor.

V?rmev?xling fr?n ?nga till kylvatten sker genom v?ggarna i r?r med liten diameter, oftast m?ssing, inuti vilka kylvatten r?r sig. V?t ?nga kommer in i kondensorn; m?ttnadstemperaturen f?r den kondenserande ?ngan t till l?gre, desto l?gre temperatur p? det cirkulerande vattnet. Med direktfl?desvattenf?rs?rjning, n?r vatten tas in i kondensorn fr?n en flod eller damm, varierar dess temperatur fr?n 2 till 20 ° C (genomsnittlig ?rlig designtemperatur ?r 10 - 12 ° C). Om vattentillf?rseln cirkulerar med vattenkylning i kyltorn, varierar vattentemperaturen beroende p? ?rstid fr?n 10-12 °C till 35-40 °C.

Fig. 5. Diagram f?r ?ngturbinkondensor:
1 - grenr?r f?r vattenutlopp, 2 - t?ckning av vattenkammare, 3 - vattenkammare, 4 - r?rpl?tar, 5 - kondensorhus, 6 - ?nginlopp, 7 - r?r, 8 - kondensatuppsamlare, 9 - grenr?r f?r vatten f?rs?rjning, 10 - ett r?r f?r att ta bort luft.

Vanligtvis v?rms det cirkulerande vattnet i kondensorn med 8 -10 °C. Medan trycket i kondensorn bibeh?lls p k = 0,0035 MPa, ?r kondensationstemperaturen t k = 26,4 °C. P? sommartid n?r kylvattnets temperatur ?r h?gre ?n den genomsnittliga ?rliga designen kan trycket i kondensorn stiga till 0,01 MPa, vilket d?rmed minskar turbinanl?ggningens verkningsgrad. Ett ton kondenserad ?nga f?rbrukar 50-60 ton kylvatten.

F?r att st?tta bra f?ruts?ttningar v?rmev?xling och konstant partialtryck av luft, och med det totalt tryck i kondensorn m?ste luft som l?cker in i kondensorn kontinuerligt avl?gsnas. F?r detta ?r luftsuganordningar installerade - ?ngstr?le- eller vattenstr?leejektorer.

Kondensat fr?n kondensorns nedre del pumpas ut av kondenspumpar och matas genom v?rmarna till pannan. Kondensorn ?r installerad under turbinen och ?r ett horisontellt k?rl svetsat av st?lpl?t. Inuti kondensorhuset, p? ett visst avst?nd fr?n dess ?ndar, svetsas speciella plattor med h?l, s? kallade r?rskivor, i vilka r?r rullas och bildar v?rmev?xlingsytor. Kroppen st?ngs med lock fr?n ?ndarna s? att vattenkammare bildas mellan locken och tubpl?tarna.

Om en horisontell skiljev?gg ?r installerad i en av kamrarna, f?r vi en tv?v?gskondensor: kylvatten kommer in i det nedre (inlopps) grenr?ret i den fr?mre kammaren, passerar genom de nedre raderna av r?r och g?r in i de ?vre raderna av r?r genom den bakre kammaren, varefter den avl?gsnas fr?n kondensorn.

F?r turbinen K-300-240 i Leningradsky metallverk Kondensatorn har f?ljande egenskaper.

Sida 4

Tester utf?rdes p? prover fr?n stora smide i f?rh?llande till bladen p? kraftfulla ?ngturbiner.

I termer av 1959 - 1965. stor betydelse?r tilldelad produktion av ekonomiska kraftfulla ?ngturbiner (200 - 600 tusen kW) med h?ga ?ngparametrar (upp till 300 ata och 650 C), inklusive i pannturbinenheten med en kapacitet p? upp till 300 tusen kW.

Installationer UL117 och UL118 ?r designade f?r svetsning av membran och bladstaplar av kraftfulla ?ngturbiner. Installationernas kammare kan vridas med 180, vilket s?kerst?ller svetsning i alla rumsliga positioner. Tillbeh?r ?r fixerade p? botten av kammaren p? b?da sidor, inuti vilka svetspistoler och mekanismer f?r deras r?relse ?r placerade. Inuti kammaren ?r en frontplatta installerad f?r att rotera arbetsstyckena som ska svetsas. Det b?r ocks? noteras speciella installationer UL178 och UL680M f?r h?gvakuumsvetsning av r?r med r?rpl?tar av v?rmev?xlare.

De temperatur- och kraftf?rvr?ngningar som avsl?jades under forskningens lopp i f?rh?llande till l?ngdaxlarna f?r cylindrarna i kraftfulla ?ngturbiner i SKD-blocken gjorde det m?jligt att g?ra ett antagande om m?jligheten att anv?nda samma periodiska oregelbundenheter f?r att hantera sv?righeten att f?rflytta sig st?delementen.

L?t oss ?verv?ga de karakteristiska egenskaperna hos experimentella och ber?kningsstudier med hj?lp av exemplet att studera det termiskt stressade tillst?ndet hos stoppventilkroppen i en kraftfull ?ngturbin.

Endast ett litet antal delar som arbetar under f?rh?llanden med h?ga sp?nningar och temperaturer (blad av kraftfulla ?ngturbiner, st?d, f?stelement och fl?ktar av h?gtrycks?ngpannor) ?r gjorda av v?rmebest?ndigt och v?rmebest?ndigt h?glegerat st?l.

I samband med problemet med att anv?nda titanlegeringar som material f?r arbetsbladen i de sista stadierna av kraftfulla ?ngturbiner, uppst?r oundvikligen fr?gan om hur man f?rbinder dem med f?stbindningar. L?dning av titanblad med konventionella metoder med anv?ndning av gasbr?nnare kan inte utf?ras p? grund av den h?ga reaktiviteten hos titan och bildandet av ett tjockt lager av oxider p? delens yta under l?dning. Utv?gen i det h?r fallet hittades genom att inf?ra driften av nickelpl?tering av platser som skulle l?das. I n?rvaro av en nickelbel?ggning kan l?dning av titanblad utf?ras p? vanligt s?tt med hj?lp av silverlod.

Titanbaserade legeringar anv?nds f?r rotorbladen i de sista stegen av l?gtryckscylindern i kraftfulla ?ngturbiner. Legeringselement ?r aluminium, krom, molybden, tenn. Legeringarna som inneh?ller ca 4 - 5% aluminium ?r mest acceptabla f?r blad i det sista steget.

Ut?ver dessa data presenterar detta kapitel ocks? n?gra resultat av den ber?kningsm?ssiga och experimentella studien av det termiska och termiska sp?nningstillst?ndet hos rotorerna i kraftfulla ?ngturbiner, vilka ?r de avg?rande faktorerna f?r att f?rl?nga livsl?ngden f?r turbininstallationer, samt resultaten av en experimentell studie av luckor i fl?desdelarna i HPC, HPC och LPC.

Etappen som studeras vid ERT-1-montern ?r modeller av DROS som erbjuds av LPI som fl?desdelare f?r dubbelfl?des l?gtryckscylindrar i kraftfulla ?ngturbiner. Modellerna ?r designade och tillverkade med en simuleringsskala p? 6 25, p? grund av prestanda hos turbinbyggnadslaboratoriets fl?ktstation.

Detta kapitel presenterar resultaten av industriella studier av kraftsamverkan och de resulterande deformationerna under f?rskjutningen av st?delementen i kraftfulla ?ngturbiner i SKD-enheterna.

Skivkopplingen (Fig. IX-2, e) tillh?r kategorin styva kopplingar, som ofta anv?nds i kraftfulla ?ngturbiner v?rmekraftverk. P? oljeraffinaderier anv?nds skivkopplingar i pumpar av typen KVN och H500 - 420sg och i turbokompressorer. F?r styva kopplingar ?r noggrann inriktning av enheterna och strikt vinkelr?thet av ?ndarna av kopplingshalvorna till axelbasen obligatoriska. Kopplingarna ?r gjorda av smide av kolst?l.

Tabell 2.6 - Huvudegenskaper f?r m?ttade ?ngturbiner f?r k?rnkraftverk med VVER

Tabell 2.7 - Huvudegenskaper f?r m?ttade ?ngturbiner f?r k?rnkraftverk med RBMK

3 M?JLIG SKADA P? MONTERING

Och ?NGTURBINDELAR

Av de k?nda fallen av turbinskador spelas i de flesta fall huvudrollen av den m?nskliga faktorn (personalens fel) och tillverkarens fel ligger p? andra plats.

Till exempel, p? AT-25-turbinen, l?mnades en plugg p? oljeledningen till det f?rsta lagret, vilket uppt?cktes f?rst efter att turbinen startats - som ett resultat skadades det kombinerade lagret.

Turbinen PT-50-90/10 n?dst?ngdes p? grund av avdriften av fl?desdelen med salter. Tryckm?taren, som styr trycket i styrsteget, visade samma v?rde p? grund av impulsr?rets drift. Orsaken till sladd var otillfredsst?llande ?ngkvalitet p? grund av felaktig montering separationsanordning i faten p? pannor PK-10 under installationen.

Avb?jningen av HPC-rotorn p? PT-50-90/10-turbinen uppt?cktes. P? grund av brist p? kraft, i strid med bruksanvisningen, st?ngdes 10 timmar efter n?davst?ngningen av turbinen av oljetillf?rseln till lagren och sp?rranordningen stoppades f?r att ?ppna cylindern.

Vid en av kraftv?rmeanl?ggningarna tappades olja av misstag fr?n oljetanken p? en fungerande turbin PT-25-90/10.

I dessa fall ?r sk?tarnas fel uppenbart. Men det finns andra fall:

Turbin K-100-90 stoppades p? grund av fr?mmande buller i HPC. Efter ?ppning uppt?cktes ett brott p? tv? blad av HPC-kontrollsteget, vars h?jd ?r cirka 50 mm. Inga brott mot turbinens driftinstruktion hittades. En liknande incident intr?ffade vid samma turbin i en annan TPP.

Efter att ha ?ppnat cylindrarna i turbinen PT-50-90/10 f?r ?versyn i det ?ttonde steget av l?gtrycksrotorn, hittades tv? diametralt placerade rotorblad trasiga. Turbinen fungerade utan anm?rkning f?re avst?ngningen, inga ?vertr?delser av bruksanvisningen hittades. P? diagrammet f?r vibrationsm?taren, sex m?nader f?re avst?ngningen, bokstavligen en sekund i tiden, registrerades ?verskridandet av vibrationsnormen, dvs. Rotorn verkade sj?lvbalansera och turbinen fungerade normalt tills den stannade.

Uppenbarligen finns det i de tv? sista fallen ett fabriksfel.

3.1 Vatten och kall ?nga tr?nger in i turbinen

N?r vatten kommer in i turbinen uppst?r en vattenhammare, som i stort antal vatten leder till fullst?ndig f?rst?relse av fl?desdelen av cylindern, och i sm? m?ngder - till en skarp kylning av sektionerna av rotorn och statorn, deras efterf?ljande deformation, bete och en kraftig ?kning av vibrationer.

Vatten kan kastas in i turbinen genom de levande ?ngledningarna under startf?rh?llanden och under otillfredsst?llande drift av pannan, s?rskilt med en kraftig ?kning av belastningen p? turbinen, n?r trycket av f?rsk ?nga framf?r turbinen snabbt minskar , vilket leder till att vatten dras in fr?n pannan.

Dessutom kan vatten och kall ?nga komma in i turbinen fr?n regenerativa v?rmare i h?ndelse av ett fel. dr?neringssystem det senare eller om v?rmer?ren ?r skadade.

I blockinstallationer kan vatten kastas in i turbinen fr?n efterv?rmningsr?rledningar.

?nga p? grund av otillr?cklig uppv?rmning och dr?nering eller felaktig funktion av kondensatinsprutningsventilerna vid reglering av ?ngtemperaturen.

Tecken p? ett vattenslag ?r:

- en kraftig minskning av temperaturen p? levande ?nga;

- en kraftig minskning av temperaturen p? metallen i turbincylindern;

- hydrauliska st?tar i str?mf?rande ?ngledningar, ?teruppv?rmning, extraktion och bypass-r?r;

- metalliskt brus och dunsar inuti turbincylindern p? grund av skevhet och bete inuti fl?desdelen;

- en ?kning av den axiella v?xlingen av rotorn och en ?kning av temperaturen hos axiallagerkuddarna;

- utseendet p? "vit" ?nga(p? grund av h?g luftfuktighet) fr?n fl?nsanslutningar av stopp- och reglerventiler, cylinder, ?ndt?tningar.

Om ?tminstone ett av tecknen p? en vattenchock (hydraulisk) dyker upp, m?ste turbinen omedelbart st?ngas av med s?kerhetsbrytarknappen och vakuumet bryts f?r att minska rotorns utlopp (rotation).

3.2 Skador p? knivar och ledskovlar

Den dyraste och mest s?rbara delen av turbinen ?r arbets- och styrbladen (munstycket), vars skada uppst?r p? grund av:

- hydrauliska st?tar, intr?ngande av fr?mmande f?rem?l och betning p? statordelen;

- otillr?cklig statisk h?llfasthet, vilket leder till separation av bandage, tr?dband och rotorblad;

- materialutmattning p? grund av vibrationerna fr?n arbetsbladen

- fr?tande, erosivt och abrasivt slitage.

3.2.1 N?r vatten kommer in i den str?mmande delen ?kar sp?nningen p? rotorbladen p? grund av blockering av en del av kanalerna f?r passage av ?nga, som ett resultat av vilket tryckskillnaden p? kronan ?kar, och f?ljaktligen b?jsp?nningen i bladen. Att fylla den nedre delen av kroppen med vatten eller en ?ng-vattenblandning ?kar dessutom bladens motst?nd mot rotation, vilket leder till ett brott i bladen.

Intr?ngande av fr?mmande f?rem?l i fl?desbanan,

i huvudsakligen bultar, muttrar, sm? verktyg, leder f?rst till kraftiga st?tar, vilket orsakar flisning av knivarna och sedan till att fastnar i n?got mellanrum mellan arbets- och ledskovlarna, vilket ofta leder till fullst?ndig f?rst?relse av scenens skovelapparat.

Gnidningen av rotorbladen p? styrningarna kan uppst? p? grund av rotorns axiella f?rskjutning, en stor relativ f?rl?ngning eller f?rkortning av rotorn i f?rh?llande till statorn i h?ndelse av brott mot startl?get.

Radiell betning ?r m?jlig n?r den roterande rotorn ?r b?jd eller turbinhuset ?r skevt.

3.2.2 Separationen av arbetsbladen fr?n skivan sker endast p? grund av grova ?vertr?delser tekniken f?r deras produktion eller drift, s?v?l som ett betydande ?verskott av turbinrotorhastigheten under belastningsavlastning p? grund av otillfredsst?llande drift av styrsystemet eller l?ckage av reglerande och skyddande organ.

S?rskilt farlig ?r separationen av bladen i de sista stegen, vilket leder till starka vibrationer och skador p? kondensorns r?rsystem.

Som regel f?reg?s separationen av bladet av bildandet av sprickor som uppst?r p? grund av material av d?lig kvalitet, fel teknik reparation, materialutmattning, korrosion.

3.2.3 F?rekomsten av bladvibrationer underl?ttas av st?rande krafter, vars k?lla ?r tekniska och designm?ssiga avvikelser i fl?desv?gen, eftersom munstyckskanaler kan inte g?ras exakt likadana (stigning, rotationsvinklar, fl?dessektioner). D?rf?r ?ngstr?lar med flera olika utgifter, hastigheter, som ett resultat av vilka de verkar med olika krafter p? arbetsbladen n?r de senare passerar framf?r dem.

En s?rskilt stark k?lla till st?rande krafter ?r en partiell (partiell) tillf?rsel av ?nga.

Figur 3.1 visar tre former av tangentiella vibrationer hos ett enda kort blad. Med en ?kning av bladl?ngden b?rjar axiella och torsionella vibrationsl?gen spela en betydande roll.

Att k?nna till bladens naturliga vibrationsfrekvenser (gjorda med hj?lp av en dator) ?r n?dv?ndigt f?r att trimma dem ur resonans, d.v.s. fr?n sammanfallande med frekvensen av de st?rande krafterna. F?r avst?ngning fr?n resonans i kraftfulla turbiner ?r arbetsbladen anslutna till paket genom svetsning eller ett dubbelt h?lje.

Figur 3.1 - De tre f?rsta huvudvibrationss?tten f?r ett enda blad.

Vibration av arbetsbladen leder till utmattning av deras material, p? grund av vilka utmattningssprickor uppst?r p? de mest belastade platserna, vilket ?r den fr?msta orsaken till skador p? arbetsbladen (Figur 3.2)

Figur 3.2 - Utmattningsbrott p? bladet genom h?let f?r bindtr?den.

3.2.4 Korrosion ?r processen f?r f?rst?relse av ytan p? delar under p?verkan av aggressiva yttre milj?n. Allm?n korrosion uppst?r n?r syre och dess f?reningar, kolmonoxid och koldioxid, finns i ?ngan, s? den fr?msta ?tg?rden f?r att bek?mpa korrosion ?r god avluftning av matarvattnet.

Erosion ?r ytf?rst?ring av delar p? grund av den mekaniska verkan av droppar, filmer och str?mmar som finns i huvud?ngfl?det. Man tror vanligtvis att erosion har mekanisk och kavitation

a) - fr?mre kanter p? rotorbladen i det 20:e steget av K-300-turbinen efter 14 tusen timmars drift; b) - utloppskanter av arbetsbladen i de sista stegen.

Bild 3.3 - Erosion av bladen.

F?r att minska det erosiva slitaget p? bladen ?r det n?dv?ndigt att minska fukthalten i ?ngan vid de sista stadierna av turbinerna, dr?nera (evakuera) den resulterande fukten fr?n fl?desv?gen och korrekt designa LPC, vilket utesluter bildningen av zoner med omv?nda ?ngfl?den vid l?ga belastningar.

Abrasivt slitage p? arbetsbladen i det f?rsta steget av HPC och HPC ?r en av typerna av erosiv f?rst?relse (Figur 3.4).

a, b – kontrollsteg; c - det f?rsta steget av v?rdepapperscentralen.

Bild 3.4 - Slitande slitage p? arbetsbladen i de f?rsta stegen.

Dessutom ?r de slipande partiklarna skalpartiklar upp till 300 mikron i storlek, bildade p? inre ytor uppv?rmning, fr?mst eng?ngspannor. Intensivt abrasivt slitage underl?ttas av frekventa avst?ngningar och uppstarter av pannor, s?rskilt under drifts?ttningsperioden, d? gynnsamma f?rh?llanden f?r korrosion skapas i pannan.