КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ПАРОВЫХ ТУРБИН

Название: КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ПАРОВЫХ ТУРБИН

Автор: А. Н. СМОЛЕНСКИЙ


Формат: djvu


Страниц: 479


Издатель: Машиностроение


Описание
НАРАЩИВАНИЕ МОЩНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ С МИНИМАЛЬНЫМИ КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЯМИ В СОКРАЩЕННЫЕ СРОКИ

Повышение агрегатной мощности. Быстрые темпы увеличения выработки электроэнергии могут быть достигнуты увеличением единичной мощности агрегатов — так называемой агрегатной мощности.
Размеры увеличения агрегатной мощности определяются мощностью энергосистем, для которых они предназначаются. Выбор оптимальной мощности агрегата должен осуществляться для каждой энергосистемы отдельно на основе технико-экономических расчетов. Можно считать, что мощность одной турбины не должна быть больше 4—6% мощности всей энергосистемы.

Для удешевления эксплуатации вновь строящихся электростанций поставлена задача строительства их вблизи от месторождения топлива и больших водоемов для обеспечения топливом и водоснабжения, чтобы исключить дополнительные затраты для их транспортировки.
Увеличение агрегатной мощности тесно связано с повышением начальных параметров пара. С ростом начальных параметров пара запас тепловой энергии 1 кг пара Н0 увеличивается, при этом на выработку 1 кет электроэнергии расход пара G соответственно уменьшится.

Высокие плотности пара в первых ступенях приводят к уменьшению высоты лопаток, к увеличению потерь тепловой энергии в лопаточном аппарате и к увеличению относительных величин протечек пара через зазоры в проточной части.

С повышением мощности агрегата расход пара увеличивается, растут высоты лопаточного аппарата цилиндра высокого давления, и перечисленные потери энергии соответственно уменьшаются.
Повышение начальной температуры пара ограничивается наличием освоенных в производстве и оправдавших себя в эксплуатации жаропрочных относительно дешевых сталей.
В настоящее время предельной температурой пара для применения перлитных сталей является 580° С.
Причиной, задерживающей применение титановых сплавов для изготовления высоконагруженных рабочих лопаток, является чувствительность этих сплавов к концентрации напряжений. К тому же сплавы титана имеют высокую стоимость (в несколько десятков раз дороже нержавеющей стали), и механическая обработка их затруднена.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЧНОСТИ ПРИ ОДНОКРАТНЫХ НАГРУЗКАХ

Жаропрочность — свойство металлов при высоких температурах сопротивляться деформации и разрушению под действием нагрузок.

Результаты испытаний на кратковременный разрыв при высоких температурах могут служить для ориентировочной оценки применяемых материалов, так как с увеличением времени выдержки при нагрузке под действием высоких температур характеристика Прочности (предел Прочности Ов и предел текучести Gs или G0,2) снижается.

При кратковременных испытаниях на разрыв в условиях высоких температур фактор времени на прочность влияния не оказывает.

Основными характеристиками жаропрочности являются предел ползучести и предел длительной прочности. Жаропрочность зависит от химического состава и технологии изготовления сплава.

Ползучесть — свойство металлов медленно и непрерывно пластически деформироваться «ползти» при статическом нагружении в условиях длительной работы при высоких температурах даже в тех случаях, когда действующие напряжения имеют значения значительно ниже предела текучести металла, при данных температурах.

Сложные и разнообразные явления происходят в металле, длительно работающем в условиях постоянной нагрузки и высоких температур. Действующие на металл напряжения вызывают деформацию и связанное с ней упрочнение — повышение прочности и твердости и снижение пластичности. Одновременно происходят структурные изменения •— сдвиги в кристаллах, двойникование, вытягивание зерна металла в направлении действующих сил.

Действие высоких температур вызывает разупрочнение — снижение прочности и твердости при повышении пластичности.

Пластичность — способность металлов не разрушаясь воспринимать остаточную деформацию. Такая способность имеет важнейшее значение при оценке работоспособности металла прежде всего с точки зрения его поведения в условиях неизбежных местных перенапряжений, концентрации напряжений и др.

Практический интерес к показателям пластичности металлов определяется способностью металла рассеять местное перенапряжение за счет некоторой практически безвредной для службы детали пластической деформации без образования трещин и разрушения ее.

Релаксация напряжений — процесс самопроизвольного снижения напряжений, происходящий под влиянием, температуры, напряжения и времени в упругонапряженных деталях, поставленных в такие условия, которые не позволяют им изменить величину начальной суммарной деформации.

Отличие релаксации напряжений от ползучести заключается в том, что при релаксации напряжение самопроизвольно уменьшается при постоянстве суммарной начальной деформации, при ползучести напряжение постоянно, а деформация увеличивается.

Предел длительной прочности — напряжение, которое в условиях ползучести, создаваемой постоянным напряжением и температурой, приводит к разрушению в течение заданного промежутка времени.