Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 5
1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВИБРАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЛОПАТОЧ-
НОГО АППАРАТА ПАРОВЫХ ТУРБИН 8
2. РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ
НАТУРНЫХ ВИБРАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ
ТУРБИН 30
2.1. Основные методы вибрационных исследований лопа
ток паровых турбин в эксплуатационных условиях
и их недостатки .. . . 30
2.2. Разработка усовершенствованного метода тензо-
метрических исследований . 39
-
Разработка тензорезисторов 39
-
Усовершенствование защиты измерительной
схемы 50
2.2.3. Усовершенствование монтажа схемы 59
2.3. Совершенствование измерений прибором ЭЛУРА 61
-
Разработка конструкции датчика для измерений колебаний в паровой турбине ........ 61
-
Особенности препарирования при измерении колебаний лопаток различной конструкции 70
-
Разработка методики определения вибрационных напряжений по данным измерений дис-
кре тно-фазовым методом 73
Выводы 82
Стр.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ БАНДАЖНЫХ СВЯЗЕЙ НА ВИБРАЦИОН
НОЕ СОСТОЯНИЕ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ ТУРБИН 85
3.1. Исследование вибрации пакетов с ленточным
бандажом 88
3.2. Исследование основных форм колебаний лопаток с
демпферными связями 98
Выводы III
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАСХОДА ПАРА И ДАВЛЕНИЯ В КОН
ДЕНСАТОРЕ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В РАБОЧИХ
ЛОПАТКАХ ПОСЛЕДНИХ СТУПЕНЕЙ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ТУРБИН... ИЗ
-
Цель исследований ИЗ
-
Объект и методика исследований .... 114
-
Зависимость уровня резонансных напряжений в лопатках последних ступеней от давления в конденсаторе 119
-
Исследование нерезонансных колебаний лопаток последних ступеней 125
-
Исследование колебаний лопаток при работе турбины в конденсационном режиме 125
-
Исследование колебаний лопаток при работе турбины в теплофикационном режиме 134
-
Исследование вибрационных напряжений при резком изменении давления в конденсаторе... 143
Выводы 150
5. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА
ВИБРАЦИОННУЮ НАДЕЖНОСТЬ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПРОМЕЖУТОЧНЫХ
СТУПЕНЕЙ ЧНД МОЩНОЙ КОНДЕНСАЦИОННОЙ ТУРБИНЫ 152
Стр.
-
Анализ вибрационной надежности лопаток 2-4-й ступеней ЧНД турбины К-300-240 ПО ХТЗ 152
-
Влияние конструктивных факторов и режимов эксплуатации на уровень вибрационных напряжений в лопатках промежуточных ступеней ЧНД турбины К-300-240 ПО ХТЗ 174
-
Влияние камер регенеративных отборов.... 174
-
Исследование колебаний лопаток 2-й ступени . ,. 181
-
Исследование вибрации рабочих лопаток
3-4-й ступеней ЧНД 184
Выводы 194
ВЫВОДЫ 197
ЛИТЕРАТУРА 203
ПРИЛОЖЕНИЕ 217
Введение к работе
Значительный рост отечественной энергетики, предусмотренный директивами ХХУІ съезда КПСС и Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года, успешно осуществляется на базе неуклонного расширения производства новых типов турбин большой мощности. Создание и эксплуатация таких турбин требуют решения многих технических проблем, среди которых важное место принадлежит повышению надежности и долговечности агрегатов.
В общей проблеме обеспечения надежности турбомашин одно из основных мест занимают вопросы динамической прочности рабочих лопаток, особенно в связи с существенным изменением режима работы основного оборудования, который в последние годы характеризуется частыми пусками и остановами крупных блоков, работой их при частичных нагрузках.
Важнейшей проблемой всегда оставалось обеспечение вибрационной надежности рабочих лопаток последних ступеней мощных турбин, работающих при максимальных напряжениях, хотя к настоящему времени турбинным заводам удалось достигнуть определенных успехов в этом направлении. По-прежнему актуальна проблема обеспечения динамической прочности рабочих лопаток последних ступеней теплофикационных турбин, что связано с их периодической работой в режиме ухудшенного вакуума, позволяющем утилизировать скрытую теплоту отработавшего пара.
В последние годы наблюдалась недостаточная вибрационная надежность рабочих лопаток промежуточных ступеней частей низкого давления конденсационных турбин мощностью 300 МВт ПО ХТЗ. Практически во всех случаях поломки лопаток имели усталостный характер, хотя и происходили при выполнении существующих норм вибрационной отстройки. Таким образом, при эксплуатации турбомашин существуют условия, создающие повышенный уровень напряжений при колебаниях лопаток промежуточных ступеней ЧНД, которые до сего времени неизвестны и требуют изучения.
Как показывает опыт, с ростом единичной мощности турбин и удлинением лопаток число собственных форм колебаний, попадающих в резонанс, возрастает. В связи с этим требуется дальнейшее исследование влияния конструктивных особенностей лопаточного аппарата на его вибропрочносгные характеристики.
Обеспечение вибрационной надежности лопаточного аппарата до недавнего времени шло в основном за счет совершенствования расчетных и экспериментальных методов, определения собственных частот с целью отстройки от опасных резонансов, а также путем уточнения допускаемых статических напряжений. Однако опыт эксплуатации созданных в последние годы мощных турбоагрегатов показал, что такой подход не гарантирует безаварийность работы. Для: ликвидации поломок требуются более полные данные о напряженном состоянии лопаточного аппарата в условиях эксплуатации. Ценность натурных испытаний заключается не только в достоверной оценке фактического уровня динамических напряжений при различных режимах работы, но и в обнаружении дополнительных факторов, влияние которых на вибрационную прочность лопаточного аппарата заранее невозможно предвидеть.
В лаборатории виорации ВТК им. Ф.Э.Дзержинского в течение ряда лег ведутся работы по экспериментальному изучению вибрации лопаточного аппарата паровых турбин в эксплуатационных условиях.
Настоящая работа посвящена исследованию влияния режимов эксплуатации паротурбинных установок, а также некоторых особенностей конструкции лопаток и проточной части на вибрационную надежность рабочих лопаток части низкого давления.
Работа состоит из введения и пяти глав.
В главе I на основе обзора теоретических и экспериментальных работ рассмотрены основные проблемы обеспечения вибрационной надежности лопаточного аппарата паровых турбин и формулируются задачи, поставленные диссертантом.
В главе 2 излагается разработанная методика проведения натурных вибрационных исследований лопаточного аппарата паровых турбин, включающая вопросы создания и использования специальных виброметрических средств.
