RU2020411C1

RU2020411C1 - Device for measurement of erosive wear of steam turbine blades

Info

Publication number: RU2020411C1
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Аркадьевич Хаимов
Original assignee: Вячеслав Аркадьевич Хаимов
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device uses an endoscope with a monitor, pulsed light source with a light or shadow band forming block, and a synchronizing mechanism, whose input is connected to the transmitter and the output - to the monitor, for measurement of erosive wear use is made of a data processing system connected to the output of the synchronizing mechanism and monitor, and a delay unit connected to the output of the synchronizing mechanism, the delay unit output is connected to the pulsed light source. The synchronizing mechanism transmitter is made as a source and receiver of luminous radiation, mechanically linked with the endoscope and located on one or both sides of the turbine blades. EFFECT: provision of simultaneous automatic measurement in service of erosive wear of blade leading edges and blade-section chord decreasing as a result of wear, enhanced reliability and service life of turbine blading. 7 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения эрозионного износа лопаток паровых турбин. The invention relates to measuring technique and can be used to measure erosion wear of steam turbine blades.

Известно устройство для измерения эрозионного износа рабочих лопаток турбины, содержащее источник света, эндоскоп и регистратор информации [1]. Измерения выполняют при введении эндоскопа с источником света в проточную часть турбины через специальные отверстия и вращении ротора электродвигателем валоповоротного устройства. Непрерывное наблюдение движущихся лопаток затрудняет измерение количественных величин износа входных кромок. A device for measuring erosive wear of turbine blades containing a light source, an endoscope and an information recorder [1]. Measurements are carried out with the introduction of an endoscope with a light source into the turbine flow path through special holes and the rotor is rotated by an electric motor of a shaft-turning device. Continuous observation of moving blades makes it difficult to measure the quantitative wear of the input edges.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является устройство для измерения эрозионного износа рабочих лопаток паровой турбины, содержащее импульсный источник света, эндоскоп, фоторегистратор, узел формирования световой или теневой полосы в ходе излучения источника света и систему синхронизации, выполненную в виде датчика, предназначенного для установки у периферийных кромок рабочих лопаток, и вторичной электронной схемы, вход которой подключен к выходу датчика, а выходы - к управляющим входам импульсного источника света и фоторегистратора [2] . Надежные измерения количественных характеристик износа, формы входных кромок, а также повреждений профиля лопаток обеспечиваются тем, что импульсная экспозиция при первом и повторных циклах измерений осуществляется при неизменном положении каждой из лопаток по отношению к объективу эндоскопа. Это позволяет регистрировать не только статистические характеристики эрозионного процесса, но и динамические показатели разрушения входных кромок в зависимости от режима и объема наработки турбины. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a device for measuring the erosive wear of the working blades of a steam turbine, containing a pulsed light source, endoscope, photorecorder, a unit for forming a light or shadow strip during radiation of a light source and a synchronization system made in the form of a sensor designed for installation at the peripheral edges of the blades, and a secondary electronic circuit, the input of which is connected to the output of the sensor, and the outputs to the control conductive inputs pulsed light source and the photographic [2]. Reliable measurements of the quantitative characteristics of wear, the shape of the input edges, as well as damage to the profile of the blades are ensured by the fact that the pulse exposure during the first and repeated measurement cycles is carried out with the position of each of the blades in relation to the endoscope lens. This allows you to record not only the statistical characteristics of the erosion process, but also the dynamic indicators of the destruction of the input edges, depending on the mode and volume of the operating time of the turbine.

Вместе с тем одним из основных эксплуатационных параметров, определяющих экономичность, ресурс и надежность лопаточного аппарата и турбины в целом, выступает хорда (ширина) лопаток, уменьшающаяся в результате эрозионного разрушения входной кромки иногда до размеров, способных создать аварийную ситуацию. Поэтому заводы-изготовители регламентируют минимально допустимую хорду лопаток и периодический контроль ее, возможный известными средствами измерений только на открытой турбине во время ремонтной кампании. At the same time, one of the main operational parameters that determine the economy, resource and reliability of the blade apparatus and the turbine as a whole is the chord (width) of the blades, which decreases as a result of erosive destruction of the input edge, sometimes to sizes that can create an emergency. Therefore, manufacturers regulate the minimum permissible chord of blades and its periodic control, possible with known measuring instruments only on an open turbine during the repair campaign.

Непосредственное измерение устройством [2] хорды лопаток в процессе эксплуатации невозможно, что ограничивает информативность измерений и в конечном счете - надежность лопаточного аппарата и срок его службы. Direct measurement by the device [2] of the chord of the blades during operation is impossible, which limits the information content of the measurements and ultimately the reliability of the blade apparatus and its service life.

Цель изобретения - создание устройства для измерения эрозионного износа рабочих лопаток паровой турбины, обеспечивающего возможность одновременного автоматического измерения в процессе эксплуатации эрозионного износа входных кромок и уменьшающейся в результате износа хорды лопаток, что повышает надежность лопаточного аппарата и увеличивает срок его службы. The purpose of the invention is the creation of a device for measuring the erosive wear of the working blades of a steam turbine, which provides the possibility of simultaneous automatic measurement during operation of the erosive wear of the input edges and decreasing as a result of wear of the chord of the blades, which increases the reliability of the blade apparatus and increases its service life.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения эрозионного износа рабочих лопаток паровой турбины, содержащем эндоскоп с регистратором, импульсный источник света с узлом формирования световой или теневой полосы и систему синхронизации, вход которой подключен к датчику, а выход - к регистратору, используются подключенная к выходу системы синхронизации и регистратора система обработки информации и подключенный к выходу системы синхронизации блок задержки, выход которого подключен к импульсному источнику света. Датчик системы синхронизации выполнен в виде источника и приемника светового излучения, механически связанных с эндоскопом и расположенных по одну или обе стороны рабочих лопаток турбины. This goal is achieved by the fact that in the device for measuring the erosive wear of the working blades of a steam turbine containing an endoscope with a recorder, a pulsed light source with a light or shadow band forming unit and a synchronization system, the input of which is connected to the sensor and the output to the registrar, use the connected an information processing system and a delay unit connected to the output of the synchronization system to the output of the synchronization system and the registrar, the output of which is connected to a pulsed light source. The sensor of the synchronization system is made in the form of a source and receiver of light radiation, mechanically connected with the endoscope and located on one or both sides of the turbine blades.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов - системы обработки информации и блока задержки и связей между элементами, а также выполнением датчика синхронизации в виде источника и приемника светового излучения, механически связанных с эндоскопом и расположенных по одну или обе стороны рабочих лопаток. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of new elements - an information processing system and a delay unit and connections between the elements, as well as a synchronization sensor in the form of a light source and receiver, mechanically connected to the endoscope and located on one or both sides of the workers shoulder blades.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что оно явным образом не следует из известного уровня техники, несмотря на то, что признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа порознь известны. Только в заявляемом устройстве с заявляемыми связями с остальными элементами схемы впервые появляется возможность одновременного автоматического измерения в процессе эксплуатации эрозионного износа входных кромок и уменьшающейся в результате износа хорды лопаток, что повышает надежность лопаточного аппарата и увеличивает срок его службы. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям охраноспособности "Новизна" и "Изобретательский уровень". Comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that it does not explicitly follow from the prior art, despite the fact that the signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype are separately known. Only in the inventive device with the claimed connections with the remaining elements of the circuit for the first time there is the possibility of simultaneous automatic measurement during operation of the erosive wear of the input edges and decreasing as a result of wear of the chord of the blades, which increases the reliability of the blade apparatus and increases its service life. This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the eligibility criteria of "Novelty" and "Inventive step".

На фиг. 1 показано устройство для измерения эрозионного износа рабочих лопаток паровой турбины; на фиг.2 - блок-схема устройства; на фиг.3 - положение зоны импульсной регистрации на входной кромке лопатки; на фиг.4,5,6 - взаимное положение рабочих лопаток и датчика синхронизации в моменты открытия и закрытия кромками лопаток светового пучка датчика синхронизации; на фиг. 7 - диаграмма отсчетных и цикловых импульсов, вырабатываемых системой синхронизации. In FIG. 1 shows a device for measuring the erosive wear of the working blades of a steam turbine; figure 2 is a block diagram of a device; figure 3 - position of the zone of pulse registration at the input edge of the blade; figure 4,5,6 - the relative position of the blades and the synchronization sensor at the moments of opening and closing the edges of the blades of the light beam of the synchronization sensor; in FIG. 7 is a diagram of the reference and cyclic pulses generated by the synchronization system.

Устройство содержит эндоскоп 1, на приемной части которого размещены объектив 2, импульсный источник 3 с узлом формирования световой или теневой полосы (не показан) и источник светового излучения 4, установленный с возможностью его поворота относительно оси эндоскопа 1. The device contains an endoscope 1, on the receiving part of which there is a lens 2, a pulsed source 3 with a node for forming a light or shadow strip (not shown) and a light source 4 installed with the possibility of rotation relative to the axis of the endoscope 1.

На выходной части эндоскопа 1 установлен регистратор 5 (видео- или фотокамера с управляемым электроприводом). К эндоскопу 1 с помощью кронштейна 6 прикреплена штанга 7 с приемником излучения 8. Источник излучения 4 и оптически согласованный с ним приемник излучения 8 образуют датчик синхронизации. At the output of the endoscope 1, a recorder 5 is installed (a video or camera with a controlled electric drive). A rod 7 is attached to the endoscope 1 with a bracket 6 and a radiation receiver 8. A radiation source 4 and an optically matched radiation receiver 8 form a synchronization sensor.

На фиг. 1 показан один из вариантов исполнения датчика синхронизации, когда источник излучения располагается перед лопатками, а приемник - за лопатками. Однако возможны другие конструктивные схемы исполнения и расположения датчика. Например, источник излучения - за лопатками, а приемник - перед лопатками, или источник и приемник излучения располагаются вместе перед лопатками, а на противоположной от них стороне лопаток устанавливается оптически согласованный с ними отражатель. Выбор конструктивной схемы датчика синхронизации определяется типом турбины и технологическими условиями проведения измерений. В некоторых случаях может оказаться целесообразным использование многолучевого датчика, позволяющего одновременное измерение хорды лопаток в нескольких сечениях. In FIG. 1 shows one embodiment of a synchronization sensor when the radiation source is located in front of the blades and the receiver behind the blades. However, other design patterns and sensor arrangements are possible. For example, the radiation source is behind the blades, and the receiver is in front of the blades, or the radiation source and receiver are located together in front of the blades, and an optically matched reflector is installed on the side of the blades opposite from them. The choice of the design of the synchronization sensor is determined by the type of turbine and the technological conditions for the measurements. In some cases, it may be appropriate to use a multi-beam sensor that allows simultaneous measurement of the chord of the blades in several sections.

Система синхронизации (фиг.2) содержит электронную схему 9, на один из входов которой включен датчик синхронизации в виде источника 4 и приемника излучения 8, а на другой - датчик отсчетных импульсов 10 оптического, индуктивного или емкостного типа, установленный вблизи открытой поверхности ротора турбины соответственно с оптической или механической отметкой на нем. Один из выходов электронной схемы 9 системы синхронизации соединен с входом системы обработки информации 11, содержащей в своем составе компьютер с соответствующей периферией или микропроцессорные устройства. Другой выход электронной схемы 9 подключен через блок задержки 12 к системе поджига 13 импульсного источника света 3, а третий выход - к управляющему входу регистратора 5. Для проведения измерений устройство устанавливают на турбине 14 посредством координатника 15, к подвижной части которого прикреплен кронштейн 6. При этом приемный конец эндоскопа 1 с объективом 2 и импульсным источником света 3 размещается в зазоре между направляющими 16 и рабочими 17,18 и 19 лопатками (фиг.4). Необходимо соблюдать два условия. Во-первых, положение источника излучения 4 и приемника излучения 8 по отношению к рабочим лопаткам 17,18 и 19 должно быть таким, чтобы угол φ между оптической осью датчика синхронизации (не обозначен) и линией, параллельной оси ротора турбины, обеспечивал прохождение светового луча датчика между рабочими лопатками. Во-вторых, положение эндоскопа 1 должно быть относительно лопаток таким, чтобы в момент срабатывания импульсного источника света 3 освещенная поверхность рабочей лопатка была ориентирована нормально оптической оси объектива 2. Оба эти условия выполняются на этапе подготовки устройства к первому измерению путем поворота эндоскопа 1 в кронштейне 6 и соответствующего поворота источника излучения 4 относительно оси эндоскопа 1. Необходимая зона измерений по высоте лопаток устанавливается координатником 15 путем перемещения эндоскопа 1 и штанги 7 в направлении, нормальном оси ротора турбины. The synchronization system (Fig. 2) contains an electronic circuit 9, at one of the inputs of which a synchronization sensor is included in the form of a source 4 and a radiation receiver 8, and on the other, a reference pulse sensor 10 of an optical, inductive or capacitive type, mounted near the open surface of the turbine rotor respectively with an optical or mechanical mark on it. One of the outputs of the electronic circuit 9 of the synchronization system is connected to the input of the information processing system 11, comprising a computer with appropriate peripherals or microprocessor devices. Another output of the electronic circuit 9 is connected through a delay unit 12 to the ignition system 13 of the pulsed light source 3, and the third output is connected to the control input of the recorder 5. For measurements, the device is mounted on the turbine 14 by means of a coordinator 15, to the movable part of which is attached an arm 6. this receiving end of the endoscope 1 with a lens 2 and a pulsed light source 3 is placed in the gap between the guides 16 and the working blades 17,18 and 19 (figure 4). Two conditions must be observed. First, the position of the radiation source 4 and radiation receiver 8 with respect to the blades 17,18 and 19 should be such that the angle φ between the optical axis of the synchronization sensor (not indicated) and a line parallel to the axis of the turbine rotor ensures the passage of the light beam sensor between the blades. Secondly, the position of the endoscope 1 should be relative to the blades such that at the moment of switching of the pulsed light source 3, the illuminated surface of the working blade is oriented normally to the optical axis of the lens 2. Both of these conditions are fulfilled at the stage of preparing the device for the first measurement by rotating the endoscope 1 in the bracket 6 and the corresponding rotation of the radiation source 4 relative to the axis of the endoscope 1. The required measurement area for the height of the blades is set by the coordinator 15 by moving the endoscope 1 and staff rod 7 in the direction normal to the turbine rotor axis.

Устройство работает следующим образом. При включенном электродвигателе валоповоротного устройства турбины рабочие лопатки перемещаются относительно объектива 2 и импульсного источника света 3 слева направо (фиг.5 и 6). Во время пересечения светового луча датчики синхронизации рабочей лопаткой сигнал на входе в электронную схему 9 отсутствует (фиг.7). При совпадении выходной кромки, например, рабочей лопатки 19 с оптической осью датчика (фиг.6) на входе электронной схемы 9 появляется напряжение, формирующее передний фронт 20 синхронизирующего импульса (фиг.7). Этот фронт запускает блок задержки 12 и одновременно поступает в систему обработки информации 12. При дальнейшем вращении ротора рабочие лопатки занимают относительно эндоскопа 1 положение согласно фиг.5, когда входная кромка лопатки 18 перекрывает световой луч датчика синхронизации, что формирует задний фронт 21 импульса синхронизации. На входе в электронную схему 9 напряжение падает до нуля. В момент, когда лопатка 18 занимает относительно эндоскопа 1 положение согласно фиг.4, истекает время задержки и блок задержки 12 через систему поджига 13 включает импульсный источник 3. Его вспышка формирует на поверхности лопатки 18 освещенную зону 22 с четко очерченными границами в поле зрения 23 объектива 2. Эти границы являются отсчетной базой для определения количественных характеристик эрозионного износа входной кромки. The device operates as follows. When the electric motor of the turbine shaft rotary device is turned, the working blades move from the lens 2 and the pulsed light source 3 from left to right (Figs. 5 and 6). During the intersection of the light beam, the synchronization sensors by the working blade are absent at the input to the electronic circuit 9 (Fig. 7). When the output edge, for example, the working blade 19 coincides with the optical axis of the sensor (Fig.6), a voltage appears at the input of the electronic circuit 9, forming a leading edge 20 of the synchronizing pulse (Fig.7). This front starts the delay unit 12 and simultaneously enters the information processing system 12. With further rotation of the rotor, the working blades occupy the position relative to the endoscope 1 according to Fig. 5, when the input edge of the blade 18 overlaps the light beam of the synchronization sensor, which forms the trailing edge 21 of the synchronization pulse. At the entrance to the electronic circuit 9, the voltage drops to zero. At the moment when the blade 18 occupies the position relative to the endoscope 1 according to FIG. 4, the delay time elapses and the delay unit 12 through the ignition system 13 includes a pulse source 3. Its flash forms on the surface of the blade 18 an illuminated zone 22 with clearly defined boundaries in the field of view 23 lens 2. These boundaries are a reference base for determining the quantitative characteristics of erosive wear of the input edge.

Если отсчетная база реализуется в виде световой полосы или теневой полосы, зона освещенности 22 должна быть больше поля зрения 23. После экспозиции управляющий сигнал с выхода электронной схемы 9 поступает на регистратор 5 и подготавливает его к следующей лопатке. Если используется видеокамера, управляющий сигнал осуществляет передачу информации на магнитный носитель или в память компьютера, а если фотокамера - перемещение фотопленки на один кадр. После прохождения лопаткой 18 оптической оси датчика синхронизации ее выходная кромка аналогичным образом формирует передний фронт следующего импульса. Этот фронт является одновременно завершающим этапом для цикла измерений лопатки 18 и стартовым для цикла измерений лопатки 17. От датчика 10 через электронную схему 9 в систему обработки информации 11 поступает также счетный импульс 24, соответствующий каждому обороту ротора. Отсчетный импульс 24 используется системой 11 для идентификации импульсов синхронизации и лопаток при первом и последующих измерениях. If the reference base is implemented in the form of a light strip or a shadow strip, the illumination zone 22 should be larger than the field of view 23. After exposure, the control signal from the output of the electronic circuit 9 is transmitted to the recorder 5 and prepares it for the next blade. If a video camera is used, the control signal transfers information to a magnetic medium or to the computer’s memory, and if the camera transfers film to one frame. After the blade 18 passes through the optical axis of the synchronization sensor, its output edge similarly forms the leading edge of the next pulse. This front is simultaneously the final step for the measurement cycle of the blade 18 and the start for the measurement cycle of the blade 17. From the sensor 10 through the electronic circuit 9 also receives a counting pulse 24 corresponding to each revolution of the rotor. The reference pulse 24 is used by the system 11 to identify synchronization pulses and blades in the first and subsequent measurements.

Обработку информации измерительного цикла система 11 производит следующим образом. The processing of information of the measuring cycle system 11 produces as follows.

Первоначально на одной из турбин исследуемого типа измерения хорды лопаток выполняют вручную и составляют базовый каталог данных. Его записывают на магнитный носитель и вводят в компьютерную систему 11. Непосредственно за измерениями вручную проводят измерения предлагаемым устройством, система обработки информации которого выполняет идентификацию временных характеристик импульсов синхронизации и данных базового каталога с учетом изложенных ниже соображений. Initially, on one of the turbines of the type under study, the measurement of the chord of the blades is performed manually and compile a basic data catalog. It is recorded on a magnetic medium and introduced into the computer system 11. Directly after the measurements, the measurements are made manually with the proposed device, the information processing system of which identifies the time characteristics of the synchronization pulses and the data of the base catalog, taking into account the considerations described below.

При перемещении рабочих лопаток в сечении d_i с линейной скоростью V_i длительность одного цикла t₁, равная временному промежутку между передними фронтами соседних импульсов (фиг.7), составляет
t₁=

, (1) где β - угол наклона средней линии профиля лопатки, а Δ - величина прозрачного промежутка между лопатками. В общем случае с учетом технологических и эксплуатационных факторов величина t₁ для каждой из лопаток может иметь свое значение.When moving the blades in cross section d _i with a linear speed V _{i, the} duration of one cycle t ₁ equal to the time interval between the leading edges of adjacent pulses (Fig. 7) is
t ₁ =

, (1) where β is the angle of inclination of the midline of the blade profile, and Δ is the amount of transparent gap between the blades. In the general case, taking into account technological and operational factors, the value of t ₁ for each of the blades may have its own value.

Аналогичным образом:
t₂=

, (2) откуда по проектной величине угла β, измеренной по отсчетным импульсам 24 скорости перемещения лопаток V_i и измеренному по цикловым импульсам времени t₂, соответствующему времени пересечения лопаткой оптической оси датчика, система обработки информации определяет хорду b_i в соответствующем сечении каждой из лопаток как
b_i=

, (3)
Возможен другой способ обработки с использованием базового каталога данных. Поскольку линейная скорость лопаток зависит от места расположения измеряемого сечения по высоте лопатки, а также для устранения влияния на результаты измерений нестабильности скорости в течение одного оборота ротора, измеряемой по отсчетным импульсам 24, скорость V_i из обработки результатов измерений целесообразно исключить за счет введения безразмерного параметра

=

, (4) являющегося адекватным величине

=

, (5) где b_i + Δ - расстояние между выходными кромками соседних лопаток в исследуемом сечении, сохраняющее свое значение в течение всего срока эксплуатации лопаточного аппарата.The same way:
t ₂ =

, (2) where, from the design value of the angle β, measured from the reference pulses 24 of the blade speed V _i and measured by the cyclic pulses of time t ₂ , corresponding to the time the blade intersects the optical axis of the sensor, the information processing system determines the chord b _i in the corresponding section of each shoulder blades as
b _i =

, (3)
A different processing method using a basic data catalog is possible. Since the linear speed of the blades depends on the location of the measured section along the height of the blade, and also to eliminate the influence on the measurement results of the instability of speed during one revolution of the rotor, measured by the reference pulses 24, it is advisable to exclude the speed V _i from processing the measurement results by introducing a dimensionless parameter

=

, (4) which is adequate to the value

=

, (5) where b _i + Δ is the distance between the output edges of adjacent blades in the studied section, which retains its value over the entire life of the blade apparatus.

Следовательно, фактическая хорда лопатки
b_i= K

, (6) где коэффициент К определяется непосредственно по данным базового каталога и параметрам t₁ и t₂ первого цикла измерений и в повторных измерениях остается величиной неизменной.Consequently, the actual chord of the scapula
b _i = K

, (6) where the coefficient K is determined directly from the data of the base catalog and the parameters t ₁ and t _{2 of the} first measurement cycle and in repeated measurements remains unchanged.

По заданному алгоритму система обработки информации 11 устройства сравнивает измеренные величины хорд лопаток с минимально допустимыми значениями и делает вывод об остаточном сроке службы каждой из лопаток или о необходимости замены. According to a predetermined algorithm, the information processing system 11 of the device compares the measured values of the chords of the blades with the minimum acceptable values and makes a conclusion about the residual life of each of the blades or the need for replacement.

Величину износа входных кромок определяют по данным импульсной регистрации как разность площади освещенной поверхности лопатки при первом 25 и любом последующем 26 измерении. Поскольку положение измерительного сечения, в котором измеряется хорда, относительно зоны 22 известно, например, через расстояние S, использование хорды и рельефа изношенной входной кромки позволяет построить неискаженную форму каждой лопатки венца. Зона 22 содержит также информацию о дефектах лопаток, в том числе трещин, - наиболее опасного и часто встречающегося вида повреждений лопаток. The wear of the input edges is determined according to the pulse registration data as the difference in the area of the illuminated surface of the blade at the first 25 and any subsequent 26 measurement. Since the position of the measuring cross section in which the chord is measured relative to zone 22 is known, for example, through the distance S, the use of the chord and the relief of the worn input edge allows the undistorted shape of each crown blade to be constructed. Zone 22 also contains information about defects of the blades, including cracks, the most dangerous and common type of damage to the blades.

При установке устройства на турбине наивысшая точность измерений обеспечивается, в первую очередь, выбором оптимальной величины угла φ. Чем больше угол φ, тем больше технологическое время t₃, соответствующее зазору между лопатками, и меньше полезное время t₂, соответствующее хорде лопатки. Минимальная величина угла φ определяется наличием просвета между входной и выходной кромками наиболее близко расположенных лопаток венца. Например, для периферийного участка лопаток последних ступеней мощных теплофикационных турбин Т-250/300-240 ПО ТМЗ, согласно контрольным измерениям, угол φ, при котором величина просвета практически равна нулю, находится в диапазоне от 5 до 14^о, а для лопаток турбин мощностью 300, 500, 800 МВт ПО ЛМЗ этот параметр изменяется от 9 до 15^о.When installing the device on the turbine, the highest measurement accuracy is ensured, first of all, by choosing the optimal value of the angle φ. The larger the angle φ, the longer the technological time t ₃ corresponding to the gap between the blades, and the less the useful time t ₂ corresponding to the chord of the blade. The minimum value of the angle φ is determined by the presence of a gap between the inlet and outlet edges of the most closely located crown blades. For example, for the peripheral portion of the blades of the last stages of powerful heating turbines T-250 / 300-240 TMZ software according to the control measurements, the angle φ, at which the value is almost zero clearance is in the range from 5 to ^about 14, and for the power turbine blades 300, 500, 800 MW PO LMZ this parameter varies from 9 to 15 ^o .

Экспериментальная отработка узлов и устройства в целом на мощных теплофикационных турбинах типа Т-250/300-240 показала возможность реализации устройства стандартными средствами. В частности, в качестве импульсного источника света может быть использована импульсная лампа типа ИФК-120 или стробоскопическая лампа типа ИСШ-100-3 с серийным источником питания, а в качестве регистратора информации - портативная видеокамера, работающая совместно с персональным компьютером типа ИБМ РС АТ/386/486. Устойчивая работа системы синхронизации обеспечивается датчиками на фото- и светодиодах с диаметром светового пучка 0,8-1,0 мм. The experimental testing of units and the device as a whole on powerful heating turbines of the T-250 / 300-240 type showed the possibility of implementing the device by standard means. In particular, a pulse lamp of the IFK-120 type or a stroboscopic lamp of the ISSh-100-3 type with a serial power source can be used as a pulsed light source, and a portable video camera working in conjunction with a personal computer of the IBM RS AT / type can be used as an information recorder 386/486. Stable operation of the synchronization system is provided by sensors on photo and LEDs with a light beam diameter of 0.8-1.0 mm.

Таким образом, заявляемое устройство для измерения эрозионного износа рабочих лопаток паровых турбин обеспечивает автоматический контроль величины износа входных кромок и размера хорды рабочих лопаток в эксплуатационных условиях, что повышает надежность турбоагрегата и увеличивает срок службы лопаток за счет оптимизации режимов эксплуатации оборудования. Thus, the claimed device for measuring the erosive wear of the working blades of steam turbines provides automatic control of the wear of the input edges and the size of the chord of the working blades in operating conditions, which increases the reliability of the turbine unit and increases the service life of the blades due to the optimization of operating modes of the equipment.

Claims

DEVICE FOR MEASURING EROSION WEAR OF WORKING BLADES OF A STEAM TURBINE, containing an endoscope with a recorder, a pulsed light source with a light or shadow band forming unit and a synchronization system, the inputs of which are connected to a blade position sensor relative to the endoscope installed in the turbine flow part and to a preset position sensor rotor relative to the endoscope, characterized in that it contains an information processing system connected to the outputs of the synchronization system and the recorder, and is connected The delay unit, which is connected to the output of the synchronization system, whose output is connected to a pulsed light source, and the blade position sensor relative to the endoscope is made in the form of a light radiation source and receiver, mechanically connected to the endoscope and located on one or both sides of the turbine blades.