Инструкция по эксплуатации турбины Т-100/110-3, страница 6

3.2.4.  При вибрации рабочая лопатка способна выдержать лишь ограниченное число колебаний, после чего в наиболее напряженном месте лопатки появляется усталостная трещина, размеры которой сравнительно медленно увеличиваются до определенного значения с последующим внезапным отрывом лопатки приводящем к сильной вибрации или аварии.

3.2.5.  Лопатки последних ступеней работают в среде с повышенной влажностью, что вызывает их эрозионный износ*. Агрессивные компоненты, содержащиеся в паре (О_2; и др.), вызывают коррозионный износ**.

3.2.6.  Рассмотренный комплекс условий и требований предопределил применение для лопаточного аппарата жаропрочных и нержавеющих сталей, таких как – 20Х12ВНМФ, 15Х11МФ, 20Х13, и  высокую стоимость их изготовления, которая составляет значительную долю стоимости турбины в целом.

3.2.7.  Основным элементом рабочей лопатки является перо, или рабочая часть, имеющая профиль сечения, который обеспечивает минимальные потери энергии при обтекании потоком пара, выходящего из соплового аппарата. Рабочая часть лопатки выполняется заодно целое с хвостовиком, посредством которого лопатка крепится на диске. Хвостовик – ответственный элемент, воспринимающий все нагрузки, действующие на лопатку, и передающий их диску.

3.2.8.  На группу из нескольких лопаток надевается бандаж с отверстиями, шаг и размеры которых отвечают шагу и размерам шипов на лопатках, установленных на диске. После установки бандажа шипы расклепывают и, таким образом, лопатки оказываются объединенными на диске в пакеты. Это повышает их сопротивление усталости и позволяет организовать уплотнение на периферии ступени.

3.2.9.  Конструктивное выполнение рабочих лопаток зависит от их длин. Короткие лопатки, работающие в зонах высокого давления, выполняют с постоянным по высоте профилем. Длинные лопатки, работающие в зонах пониженного давления, выполняют-  закрученными и с уменьшающейся площадью поперечного сечения от корня к вершине для обеспечения экономичной работы ступени и уменьшения действия центробежных сил.

3.2.10.  Поверхность лопатки тщательно обрабатывается по высокому классу чистоты для уменьшения потерь на трение и для повышения усталостной прочности, которая сильно снижается при наличии рисок и царапин на поверхности. Для уменьшения эрозионного износа рабочих лопаток последних ступеней – в верхних входных кромках последних устанавливается стеллитовая*** защита.

3.2.11.  Важными элементами облопачивания являются бандажи и проволочные связи. Основное назначение этих элементов состоит в уменьшении вибрации. Для ступеней ЦВД и первых ступеней ЦСД применяют ленточные бандажи. Для лопаток большой длины наряду с ленточным бандажом применяют и проволочные связи, протянутые в отверстиях лопаток и припаянные к последним серебряным припоем. Проволоки, которые не припаиваются к лопаткам – называются демпферными, гасящими колебания лопаток во время работы турбины. В последних ступенях – применяются только проволочные бандажи.

3.3.  Уплотнения турбины.

3.3.1.  В турбинах различают три вида уплотнений: концевые, диафрагменные и надбандажные. Все они предназначены для уменьшения протечек пара во время работы турбины и изготавливаются из металла. Конструктивно диафрагменные и надбандажные уплотнения отличаются от концевых лишь количеством уплотняющих гребешков. Конструкция уплотнений должна быть такой, чтобы при случайных задеваниях и истираниях гребней – количество образующейся при этом теплоты было невелико, происходил ее отвод, не вызывая тем самым остаточную деформацию.

3.3.2.  Концевые уплотнения (лабиринтовые) должны обеспечивать минимальные утечки пара, которые зависят от радиальных зазоров и количества уплотняющих гребней. Зазоры не делаются слишком малыми, так как при повышенной вибрации турбины, а также при наладке и пусках, в этом случае, – неизбежны задевания, приводящие к срабатыванию гребешков и росту утечек пара.