К ВОПРОСУ ВЫБОРА ЧИСТОТЫ ПОВЕРХНОСТИ СОПЛОВЫХ И РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ ТУРБИН

Abstract

В работе рассматривается выбор чистоты поверхности сопловых и рабочих лопаток паровых турбин. Сложность этой проблемы обусловлена такими факторами, как трудоемкость, себестоимость, наличие технологического оборудования, расчетное снижение потерь в проточной части, длительность сохранения заданной чистоты поверхности во время эксплуатации турбин и др. Проведенный анализ теоретических и экспериментальных исследований свидетельствует о существенном влиянии чистоты обтекаемой поверхности лопаток на экономичность и усталостную прочность облопачивания паровых турбин, а также недостаточную сфор- мулированность требований выбора допустимой шероховатости, которая бы позволила обеспечить максимальную эффективность работы турбоустановок. Из всех существующих нормативных документов фактически лишь один определяет требования к чистоте поверхности активной части лопаток, при этом в нем недостаточно полно учтен диапазон применяемых отечественных хорд лопаток, а также имеет место при выпуске чертежей несоблюдение требований методических указаний в части выбора допустимой шероховатости. Сделан вывод о необходимости создания методики расчета для повышения экономичности проточных частей паровых турбин на основе исследования чистоты поверхности профильной части сопловых и рабочих лопаток, а также создание соответствующей нормативной документации. Повышение чистоты поверхности сопловых и рабочих лопаток способствует снижению интенсивности заноса проточной части солями в период эксплуатации турбоагрегата, что обеспечит повышение его эксплуатационной надежности и экономичности работы. Транспортировка готовых рабочих и сопловых лопаток, а также процесс облопачивания роторов и изготовление диафрагм должны исключать механическое воздействие на их профильные поверхности. Результаты работы могут быть использованы в области энергомашиностроения, при проектировании и эксплуатации паровых турбин.

The paper considers the choice of surface roughness for nozzle and rotor blades of steam turbines. The complexity of this problem results from factors such as labour content, manufacturing cost, availability of technological equipment, the estimated reduction in losses in the flow part, the duration of preservation of the surface roughness during operation of turbines, etc. The analysis of theoretical and experimental studies indicates a significant effect of the streamlined surface blades roughness on profitability and fatigue strength of steam turbine blading, as well as insufficiently formulated requirements of acceptable roughness that would ensure maximum efficiency of turbines. Of all the existing regulatory documents, in fact, only one determines the requirements to surface roughness of the blades active part, while it does not sufficiently take into account the range of Ukrainian blades chord used, as well as non-compliance with the requirements of the methodological guidelines regarding the selection of acceptable roughness takes place. It is concluded that it is necessary to create a calculation methodology to increase the efficiency of flowing parts of steam turbines based on the study of the surface roughness for the nozzle and rotor blade profile, as well as the creation of relevant regulatory documentation. Increasing the surface roughness of nozzle and rotor blades makes it possible to reduce the intensity of the salts drift of the flowing part during the operation of the turbine unit that will improve its operational reliability and cost-effectiveness. Transportation of rotor and nozzle blades, as well as the process of blading the rotors and the manufacture of diaphragms should exclude mechanical impact on their profile surfaces. The results of the work can be used in the field of power engineering, in the design and operation of steam turbines

В роботі розглядається вибір чистоти поверхні соплових і робочих лопаток парових турбін. Складність цієї проблеми обумовлена такими факторами, як трудомісткість, собівартість, наявність технологічного обладнання, розрахункове зниження втрат у проточній частині, тривалість збереження заданої чистоти поверхні під час експлуатації турбін та ін. Проведений аналіз теоретичних і експериментальних досліджень свідчить про суттєвий вплив чистоти обтічної поверхні лопаток на економічність і утомну міцність облопачування парових турбін, а також недостатню сформульованість вимог щодо вибору допустимої шорсткості, яка б дозволила забезпечити максимальну ефективність роботи турбоустановок. З усіх існуючих нормативних документів фактично лише один визначає вимоги до чистоти поверхні активної частини лопаток, при цьому в ньому недостатньо повно врахований діапазон застосовуваних вітчизняних хорд лопаток, а також має місце при випуску креслень недотримання вимог методичних вказівок при виборі допустимої шорсткості. Зроблено висновок про необхідність створення методики розрахунку для підвищення економічності проточних частин парових турбін на основі дослідження чистоти поверхні профільної частини соплових і робочих лопаток, а також створення відповідної нормативної документації. Підвищення чистоти поверхні соплових і робочих лопаток сприяє зниженню інтенсивності занесення проточної частини солями в період експлуатації турбоагрегату, що забезпечить підвищення його експлуатаційної надійності і економічності роботи. Транспортування готових робочих і соплових лопаток, а також процес облопачування роторів і виготовлення діафрагм повинні виключати механічний вплив на їх профільні поверхні. Результати роботи можуть бути використані в області енергомашинобудування, при проектуванні і експлуатації парових турбін.