Файл: Фаддеев И.П. Эрозия влажнопаровых турбин.pdf

При расчете по данной методике строятся графики (рис. VI. 12), на которых наносятся кривые, рассчитанные по (VI.9), и точки для тF по (VI.7) для начала зоны эрозии входной кромки вдоль выпуклой поверхности профиля лопатки РК.

В 1971 г. Е. Кржижановским предложена формула для опре­ деления функции тF другого вида

тF = (2р')°''л [(0,13а'У + ржг)°.-5 — 2,12-10*],

где &4, п — опытные величины, определяемые по результатам обследования турбин. Для расчетов автор рекомендует принимать

28,9-1012, определенные для случаев соответственно слабой, умеренной, сильной эрозии. При определении значений рж1 по­ правочный коэффициент принимался равным х = 1 + 2w'n/a.

Расчет выполняется по высоте ступени для незащищенного противоэрозионной защитой металла лопатки с учетом изменения степени влажности по рис. 1.12 (на рис. VI. 12 показан расчет для турбин мощностью 120 и 200 МВт при Кт = 200 мкм; kt = = 1571 • 1050). Степень эрозионного износа различается по глубине кратеров: до К = 10 мкм — нет эрозии; 10—200 мкм — слабая; 200—700 мкм — умеренная; более 700 мкм — сильная эрозия.

Данный метод позволяет оценить эрозионный износ входных кромок рабочих лопаток последней ступени стальной незащи­ щенной поверхности на основании результатов систематических замеров поля и глубины кратеров эрозии на эксплуатируемых турбинах исследуемого типа. На основе рассмотренного метода было установлено, что для турбины К-200-130-1 (ЛМЗ) время хт

185

(см. рис. VI. 11) составляет 5000—10 000 ч. Используя данные по одному из агрегатов К-200, проработавшего 35 500 ч, был сделан прогноз дальнейшего возможного износа рабочих лопаток послед­

T F -fo U r jM

типа турбины будет иным, которое объясняется неточностью измерений, технологическими погрешностями установки разных лопаток, переменным режимом работы ступени при различной нагрузке и т. д.

Другой расчетно-эмпирический метод определения эрозии входных кромок изложен в [83]. Метод базируется на расчете движения капельной влаги в кромочных следах лопаток НА про­ ектируемой турбины и сравнением эрозии этой турбины с эрозией лопаток, зарекомендовавшей себя как эрозионностойкой эталонной турбины данного типа, проверенной в длительной эксплуатации. Расчет изнашивающего действия, оказываемого каплями, ведется по потере объема металла лопаток с единицы поверхности вход­ ной кромки за единицу времени

186

где Аир — потеря объема материала; А/ — эродированная поверхность входной кромки между рассматриваемыми сече­ ниями по высоте лопатки. Разрушение поверхности входной кромки принимается прямо пропорциональным импульсному давлению

от удара капли модального радиуса с частотой удара капель п

где k — эмпирический коэффициент, учитывающий свойства ма­ териала лопаток; щ , w — масса и скорость модальной капли ра­ диуса | м. Частота ударов капель равна

коэффициент сепарации крупнодисперсной влаги на вогнутую поверхность лопатки.

Для проектирования турбин наиболее интересен унос мате­

счета интеграла при проектировании необходимо знать, сколько времени турбина будет находиться при эксплуатации на различ­ ных режимах нагрузки. Так как заранее предопределить режим работы турбины трудно, то расчет е по (VI. 13) ведется для основ­ ного режима нагрузки турбины. Если нет каких-либо специальных оговорок, расчет скорости износа ведется для второго наиболее интенсивного этапа износа (рис. VI. 11), т. е. определяется ешах. Автор метода [83] указывает, что величину е (VI. 13) можно было бы проверить с помощью экспериментальных установок путем определения константы износа k. Однако возникают сложности пересчета полученных данных на натурные машины из-за трудно­ стей имитации натурных условий течений влажного пара на экспериментальной установке, так как условия течения оказы­ вают сильное влияние на процесс эрозии. Поэтому для получе­ ния надежных данных необходимая информация берется по ре­ зультатам обследований эксплуатируемых турбин. В этом случае отпадает необходимость определения многих абсолютных згачений

187

т. е. отношение скорости эрозии оцениваемой турбины к скорости эрозии лопаток эталонной турбины е0шах. Для сравниваемых турбин подразумеваются однотипные проточные части, материал лопаток одинаковой эрозионной стойкости.

ного давления рж и частоты ударов капель. Импульсное давление

1 Г. А. Ф и л и п п о в, В. В. П р я х и н. Некоторые данные исследований эрозии лопаток турбин и расчет предельной допустимой конечной влажности. «Тезисы докладов на Всесоюзной научно-технической конференции „Проблемы совершенствования современных паровых турбин*1». Калуга, 1972, с. 40—55.

188

Таблица V I.3

Основные данные последней ступени и оценка скорости эрозии лопаток РК турбин фирмы «Браун—Бовери» (по Э. Зомму)

189