RU181071U1 - Рабочая лопатка для последних ступеней конденсационных паровых турбин - Google Patents
Рабочая лопатка для последних ступеней конденсационных паровых турбин Download PDFInfo
- Publication number
- RU181071U1 RU181071U1 RU2017136176U RU2017136176U RU181071U1 RU 181071 U1 RU181071 U1 RU 181071U1 RU 2017136176 U RU2017136176 U RU 2017136176U RU 2017136176 U RU2017136176 U RU 2017136176U RU 181071 U1 RU181071 U1 RU 181071U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- working
- erosion
- blades
- last stages
- Prior art date
Links
- 238000009833 condensation Methods 0.000 title abstract description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 title abstract description 8
- 238000004326 stimulated echo acquisition mode for imaging Methods 0.000 title 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract description 2
- 229910001347 Stellite Inorganic materials 0.000 description 5
- AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N chromium;cobalt;iron;manganese;methane;molybdenum;nickel;silicon;tungsten Chemical compound C.[Si].[Cr].[Mn].[Fe].[Co].[Ni].[Mo].[W] AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 210000001991 scapula Anatomy 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Предлагаемое техническое решение относится к области энергетического машиностроения и посвящено повышению надежности работы рабочих лопаток последних ступеней конденсационных турбин во влажно-паровой среде. Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в повышении эффективности защиты лопаток последних ступеней конденсационных турбин от капельной эрозии. Поставленная задача решается тем, что в известной рабочей лопатке для последних ступеней конденсационных паровых турбин, содержащей хвостовик, соединяющий лопатку с рабочим диском турбины и профилированное перо лопатки, снабженное защитной вставкой, расположенной на подвергаемой эрозионному воздействию поверхности рабочей лопатки, согласно полезной модели, защитная вставка выполнена из демпфирующего материала и расположена на эрозийно опасной поверхности пера лопатки, образует единое целое с поверхностью лопатки, а внешняя, обтекаемая паром поверхность этой вставки выполнена идентичной заменяемой части профиля лопатки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области энергетического машиностроения и посвящено повышению надежности работы рабочих лопаток последних ступеней конденсационных турбин во влажно-паровой среде.
Суть проблемы состоит в том, что для последних ступеней конденсационных турбин рабочей средой является двухфазный влажный пар, степень влажности которого достигает 8-10% (А.В. Щегляев «Паровые турбины» ГЭИ М. 1955).
При этом следует иметь ввиду и то обстоятельство, что окружные скорости у периферии лопаток достигают 660 м/с (лопатки длиной 1200 мм), а у проектируемой лопатки l=1388 мм эта скорость равна 828 м/с, что примерно в 2 раза превышает скорость звука (А.Г. Костюк, В.Г. Грибин, А.Д. Трухний «Концепция паровых турбин нового поколения для угольной энергетики России» Теплоэнергетика №12 2010 с. 23-31).
При таких скоростях соударения с распыленной в паровой среде жидкой фазой неизбежно возникает эрозийный износ верхних частей лопаток последних ступеней конденсационных турбин.
Для защиты опасных в эрозийном отношении частей указанных лопаток используют, обычно, различные способы уплотнения поверхностного слоя этих лопаток, эрозионно стойкие покрытия или традиционные накладки из стеллита.
Известен способ упрочнения поверхности рабочей лопатки паровой турбины с использованием защитных накладок (Патент RU №2318121, опубл. 27.02.2008 г.), при котором на поверхность рабочей лопатки, подвергаемую эрозионному воздействию, нанесено покрытие из эрозионно-стойкого материала поверх накладок и прилегающей к ним пограничной зоны поверхности лопатки, поверхность каждой накладки подвергают наклепу.
Основной недостаток всех способов защиты рабочих лопаток последних ступеней конденсационных турбин (в том числе и прототипа) от капельной эрозии состоит в том, что они не снижают силу соударения капель влаги с поверхностью лопатки, а за счет большей стойкости поверхностного слоя лопаток к этим соударениям только сдвигают по времени начало активной фазы эрозийного разрушения основного материала рабочих лопаток. При использовании стеллитовых накладок приходится учитывать и фактор различных коэффициентов расширения стеллита и материала лопаток. Кроме того, в процессе эксплуатации наблюдались случаи отрыва стеллитовых накладок от тела лопаток.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в повышении эффективности защиты лопаток последних ступеней конденсационных турбин от капельной эрозии.
Поставленная задача решается тем, что в известной рабочей лопатке для последних ступеней конденсационных паровых турбин, содержащей хвостовик, соединяющий лопатку с рабочим диском турбины и профилированное перо лопатки, снабженное защитной вставкой, расположенной на подвергаемой эрозионному воздействию поверхности рабочей лопатки, согласно полезной модели, защитная вставка выполнена из демпфирующего материала и расположенная на эрозийно опасной поверхности пера лопатки, образует единое целое с поверхностью лопатки, а внешняя, обтекаемая паром поверхность этой вставки выполнена идентичной заменяемой части профиля лопатки.
Кроме того, защитная вставка может быть выполнена из углепластика.
Кроме того, защитная вставка может быть выполнена выполнена из полимера.
На рисунке изображена лопатка 1, содержащая хвостовик 2, обеспечивающий ее соединение с рабочим диском 3 турбины. Профилированное перо лопатки снабжено вставкой 4 из полимерного материала или углепластика, которая образует с пером лопатки единую конструкцию, а ее обтекаемая поверхность является частью профиля лопатки, образующей единое целое с поверхностью лопатки, а внешняя, обтекаемая паром поверхность этой вставки выполнена идентичной заменяющей части профиля лопатки.
В предлагаемом техническом решении, касающемся защиты лопаток последних ступеней конденсационных турбин от капельной эрозии используется принципиально другая идеология защиты рассматриваемых лопаток. Ее суть состоит в том, чтобы не увеличивать твердость поверхностей в местах взаимодействия влажного пара с лопатками, а использовать покрытие, способное демпфировать силу удара капель влаги об обтекаемую поверхность. Для этой цели полностью подходит пластиковое покрытие или любое другое покрытие, обладающее способностью к сравнительно легкой деформации поверхности, воспринимающей динамические нагрузки от соударения с каплями влаги. При этом, желательно, чтобы поверхность, используемая для демпфирования ударных нагрузок, и материал по уровню шероховатости не сильно отличался от шероховатости поверхностного слоя лопатки.
Таким образом, вместо эрозионно-стойких покрытий и стеллитовых накладок на эрозийно опасных поверхностях рабочих лопаток последних ступеней паровых конденсационных турбин предлагается использовать вставки или покрытия из легко демпфируемых полимерных или углепластиковых материалов.
Claims (3)
1. Рабочая лопатка для последних ступеней конденсационных паровых турбин, содержащая хвостовик, соединяющий лопатку с рабочим диском турбины и профилированное перо лопатки, снабженное защитной вставкой, расположенной на подвергаемой эрозионному воздействию поверхности рабочей лопатки, отличающаяся тем, что защитная вставка выполнена из демпфирующего материала, расположена на эрозийно опасной поверхности пера лопатки, образующей единое целое с поверхностью лопатки, а внешняя, обтекаемая паром поверхность этой вставки выполнена идентичной заменяемой части профиля лопатки.
2. Рабочая лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что демпфирующая вставка выполнена из углепластика.
3. Рабочая лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что демпфирующая вставка выполнена из полимера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136176U RU181071U1 (ru) | 2017-10-12 | 2017-10-12 | Рабочая лопатка для последних ступеней конденсационных паровых турбин |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136176U RU181071U1 (ru) | 2017-10-12 | 2017-10-12 | Рабочая лопатка для последних ступеней конденсационных паровых турбин |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU181071U1 true RU181071U1 (ru) | 2018-07-04 |
Family
ID=62813530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136176U RU181071U1 (ru) | 2017-10-12 | 2017-10-12 | Рабочая лопатка для последних ступеней конденсационных паровых турбин |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU181071U1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU823604A1 (ru) * | 1979-07-10 | 1981-04-23 | Предприятие П/Я Р-6585 | Лопатка турбомашины |
| JPS59180004A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-12 | Toshiba Corp | 蒸気タ−ビン動翼 |
| SU1278469A1 (ru) * | 1985-03-25 | 1986-12-23 | Предприятие П/Я А-3513 | Рабоча лопатка влажно-паровой турбины |
| EP0558053A1 (en) * | 1992-02-27 | 1993-09-01 | Turbine Blading Limited | Turbine blade repair |
| US5486096A (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-23 | United Technologies Corporation | Erosion resistant surface protection |
| RU52104U1 (ru) * | 2005-07-07 | 2006-03-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ВТИ) | Рабочая лопатка с защитным покрытием для влажно-паровой ступени паровой турбины |
-
2017
- 2017-10-12 RU RU2017136176U patent/RU181071U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU823604A1 (ru) * | 1979-07-10 | 1981-04-23 | Предприятие П/Я Р-6585 | Лопатка турбомашины |
| JPS59180004A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-12 | Toshiba Corp | 蒸気タ−ビン動翼 |
| SU1278469A1 (ru) * | 1985-03-25 | 1986-12-23 | Предприятие П/Я А-3513 | Рабоча лопатка влажно-паровой турбины |
| EP0558053A1 (en) * | 1992-02-27 | 1993-09-01 | Turbine Blading Limited | Turbine blade repair |
| US5486096A (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-23 | United Technologies Corporation | Erosion resistant surface protection |
| RU52104U1 (ru) * | 2005-07-07 | 2006-03-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ВТИ) | Рабочая лопатка с защитным покрытием для влажно-паровой ступени паровой турбины |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2149674B1 (en) | Bladed turbine rotor with vibration damper | |
| CN204572072U (zh) | 一种涡轮机械的动叶片组的安装结构 | |
| WO2009007564A3 (fr) | Turboreacteur pour aeronef | |
| EP2546471A3 (en) | Tip clearance control for turbine blades | |
| US8801373B2 (en) | High-reliability turbine metal sealing material | |
| RU2605872C2 (ru) | Покрытия для деталей турбины | |
| EP2143888A3 (en) | Steam turbine and method of cooling steam turbine | |
| RU2695545C2 (ru) | Роторное устройство для турбомашины (варианты), турбина для турбомашины и турбомашина | |
| US9863263B2 (en) | Turbine wheel for a turbine engine | |
| RU2007139404A (ru) | Система уравновешивания ротора газотурбинной установки, диск ротора и конструкционный узел, содержащие такую систему, и газотурбинная установка | |
| RU2012139957A (ru) | Турбинный аэродинамический профиль | |
| RU181071U1 (ru) | Рабочая лопатка для последних ступеней конденсационных паровых турбин | |
| JP2010230005A (ja) | 蒸気タービン低圧用途用の有効長５２インチの蒸気タービン動翼 | |
| BR112015020351A2 (pt) | conjunto de disco de turbina e de lâmina, sistema para prevenir o vazamento de ar dentro de uma turbina, método de montagem de um conjunto de disco de turbina e de lâmina e método para prevenir vazamento de ar em uma turbina | |
| KR102040960B1 (ko) | 버킷의 고정 구조 및 이를 포함하는 증기터빈 | |
| JP2015515566A (ja) | 分離接合部を有するターボ機械コンポーネントおよび当該ターボ機械コンポーネントを有する蒸気タービン | |
| JPS59138701A (ja) | ハニカム・ラビリンス・シ−ル | |
| JP5064570B2 (ja) | 動翼のエロージョン防護シールド板 | |
| JP5917329B2 (ja) | 蒸気タービンのシール構造 | |
| ITGE20100015A1 (it) | Aerogeneratore verticale con deflettori statici e dinamici | |
| WO2011051362A3 (de) | Turbinenschaufel einer turbinenstufe einer dampfturbine sowie laufbeschaufelung oder leitbeschaufelung einer turbinenstufe einer dampfturbine | |
| CN107503804A (zh) | 一种用于汽轮机通流部位的汽路封严方法 | |
| RU2017119886A (ru) | Устройство демпфирования колебаний ротора газотурбинного двигателя | |
| CN203756242U (zh) | 多重迷宫型刷式汽封 | |
| WO2012028512A3 (de) | Solarthermischer durchlaufdampferzeuger für die direktverdampfung insbesondere in einem solarturm-kraftwerk |