Лопатки являются ответственными деталями паровой турбины. Они подвергаются действию высоких температур пара, гидравлических ударов частиц воды, попадающих вместе с паром, центробежной силы и силы струи пара, стремящихся вырвать лопатки из гнезд крепления или изогнуть их.
По назначению лопатки делятся на рабочие и направляющие. Рабочие лопатки (подвижные) устанавливаются на роторе, направляющие (неподвижные)—в диафрагмах статора.
Профили лопаток активных и реактивных турбин отличаются друг от друга. У активных турбин профиль лопатки (поперечное сечение) почти симметричен, у реактивных — напоминает крыло самолета. Задняя сторона лопатки называется спинкой, грань лопатки со стороны входа пара — входной кромкой, со стороны выхода пара — выходной кромкой.
Лопатка состоит из корня, или хвостовой части, рабочей части и вершины. Хвостовой частью 5 лопатка крепится в роторе 6 или корпусе турбины. Рабочая часть 3 образует каналы, по которым проходит пар. Вершина лопатки с шипом 1 служит для крепления бандажа 2, соединяющего лопатки в пакеты по несколько штук в каждом. Высота лопаток судовых паровых турбин — от 10 мм (у турбин высокого давления) до 400 мм (у турбин низкого давления). Ширина лопаток принимается равной 14—60 мм. Количество лопаток в одном диске доходит до 700 шт. Лопатки паровых турбин изготавливают цельнокатаными, полуфрезерованными и фрезерованными. Производство фрезерованных лопаток очень дорого, так как до 85 % ценного металла при их изготовлении идет в стружку.
В последнее время осваивается производство лопаток с утолщенным хвостом способами горячей прокатки, штамповки и литья в специальные формы. Отходы металла при обработке таких лопаток составляют не более 10%. Метод прокатки и штамповки применяется пока для изготовления лопаток стационарных турбин, а метод литья используется только для лопаток газовых турбин.
Крепление лопаток в роторе производится разными способами, которые можно разделить на два основных вида: крепление погруженного типа и крепление верхового типа. В первом случае хвосты лопаток заводятся в специальные выточки в ободе диска или барабана, а во втором — надеваются сверху и закрепляются на соответствующем гребне диска. Обод диска в этом случае получается облегченным.
На рисунке выше показано крепление активных цельнотянутых лопаток погруженного типа активных турбин с Т-образными хвостами и промежуточным телом 4 между ними. Бандаж надевается на шипы лопаток, после чего шипы расклепываются.
При установке лопаток с хвостами погруженного типа их вводят в пазы ротора или корпуса через специальное уширение (колодец). Лопатки и промежуточные тела (вставки) поочередно заводят в колодец и прогоняют по окружности паза до надлежащего места. После установки всех лопаток и вставок уширение заделывается замками, количество которых в зависимости от диаметра ротора бывает до трех.
На рисунке а, показан замок для лопаток с Т-образным хвостом; на рисунке б — замок с расклиниванием. Замковые лопатки 1 и 2 своими выступами заходят под хвосты соседних лопаток. Их расклинивают замковой вставкой 3, изготовленной из меди или мягкой стали, которую в свою очередь раздают стальным клином 4, установленным на стальную подкладку 5.
На рисунке в дана конструкция замка с Т-образными и молотообразными хвостами. На дно замкового выреза ставят стальной клин 1, затем на его вершину устанавливают и осаживают замок 2, который в результате этого принимает форму замкового выреза.
На рисунке г показан замок, применяемый в реактивных турбинах для крепления лопаток, имеющих хвосты зубчикового типа. Замковый вырез в данном случае не делается. Лопатки вводят в паз, а затем поворачивают таким образом, чтобы их зубчики входили в соответствующие впадины паза. После набора всех лопаток они закрепляются замковой вставкой, состоящей из двух частей 1, раздвигаемых клином 2. Для удержания клина на месте выступы 3 замковой вставки расклиниваются, как показано на рисунке.
Материалом для изготовления лопаток паровых турбин служит специальная нержавеющая сталь с содержанием никеля 3,5—14% и хрома 12,5—16%. Вставки изготавливаются из углеродистых сталей марки 15 и 35.
По назначению лопатки делятся на рабочие и направляющие. Рабочие лопатки (подвижные) устанавливаются на роторе, направляющие (неподвижные)—в диафрагмах статора.
Профили лопаток активных и реактивных турбин отличаются друг от друга. У активных турбин профиль лопатки (поперечное сечение) почти симметричен, у реактивных — напоминает крыло самолета. Задняя сторона лопатки называется спинкой, грань лопатки со стороны входа пара — входной кромкой, со стороны выхода пара — выходной кромкой.
Лопатка состоит из корня, или хвостовой части, рабочей части и вершины. Хвостовой частью 5 лопатка крепится в роторе 6 или корпусе турбины. Рабочая часть 3 образует каналы, по которым проходит пар. Вершина лопатки с шипом 1 служит для крепления бандажа 2, соединяющего лопатки в пакеты по несколько штук в каждом. Высота лопаток судовых паровых турбин — от 10 мм (у турбин высокого давления) до 400 мм (у турбин низкого давления). Ширина лопаток принимается равной 14—60 мм. Количество лопаток в одном диске доходит до 700 шт. Лопатки паровых турбин изготавливают цельнокатаными, полуфрезерованными и фрезерованными. Производство фрезерованных лопаток очень дорого, так как до 85 % ценного металла при их изготовлении идет в стружку.
В последнее время осваивается производство лопаток с утолщенным хвостом способами горячей прокатки, штамповки и литья в специальные формы. Отходы металла при обработке таких лопаток составляют не более 10%. Метод прокатки и штамповки применяется пока для изготовления лопаток стационарных турбин, а метод литья используется только для лопаток газовых турбин.
Крепление лопаток в роторе производится разными способами, которые можно разделить на два основных вида: крепление погруженного типа и крепление верхового типа. В первом случае хвосты лопаток заводятся в специальные выточки в ободе диска или барабана, а во втором — надеваются сверху и закрепляются на соответствующем гребне диска. Обод диска в этом случае получается облегченным.
На рисунке выше показано крепление активных цельнотянутых лопаток погруженного типа активных турбин с Т-образными хвостами и промежуточным телом 4 между ними. Бандаж надевается на шипы лопаток, после чего шипы расклепываются.
При установке лопаток с хвостами погруженного типа их вводят в пазы ротора или корпуса через специальное уширение (колодец). Лопатки и промежуточные тела (вставки) поочередно заводят в колодец и прогоняют по окружности паза до надлежащего места. После установки всех лопаток и вставок уширение заделывается замками, количество которых в зависимости от диаметра ротора бывает до трех.
На рисунке а, показан замок для лопаток с Т-образным хвостом; на рисунке б — замок с расклиниванием. Замковые лопатки 1 и 2 своими выступами заходят под хвосты соседних лопаток. Их расклинивают замковой вставкой 3, изготовленной из меди или мягкой стали, которую в свою очередь раздают стальным клином 4, установленным на стальную подкладку 5.
На рисунке в дана конструкция замка с Т-образными и молотообразными хвостами. На дно замкового выреза ставят стальной клин 1, затем на его вершину устанавливают и осаживают замок 2, который в результате этого принимает форму замкового выреза.
На рисунке г показан замок, применяемый в реактивных турбинах для крепления лопаток, имеющих хвосты зубчикового типа. Замковый вырез в данном случае не делается. Лопатки вводят в паз, а затем поворачивают таким образом, чтобы их зубчики входили в соответствующие впадины паза. После набора всех лопаток они закрепляются замковой вставкой, состоящей из двух частей 1, раздвигаемых клином 2. Для удержания клина на месте выступы 3 замковой вставки расклиниваются, как показано на рисунке.
Материалом для изготовления лопаток паровых турбин служит специальная нержавеющая сталь с содержанием никеля 3,5—14% и хрома 12,5—16%. Вставки изготавливаются из углеродистых сталей марки 15 и 35.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.