Спосіб захисту робочих лопаток парових турбін від ерозійного зносу

Спосіб захисту робочих лопаток парових турбін від ерозійного зносу шляхом впливу хвильової енергії на плівкову та дисперсну вологу в ступенях низького тиску, який відрізняється тим, що вплив відбувається за рахунок енергії НВЧ сантиметрового діапазону з довжиною хвилі 3...10 см. (19) (21) 99063663 (22) 30.06.1999 (24) 15.02.2001 (33) UA (46) 15.02.2001, Бюл. № 1, 2001 р. (72) Ковальський Олександр Едуардович, Конєв Володимир Опанасович, Суслов Микола Миколайович 34355 Кільцевий хвилевод 9 може бути виконаний також в обводі 8 діафрагми 4 (фіг. 3). Вікна виводу енергії 12 розташовані на зовнішньому обводі 15 діафрагми 4 поблизу гирла каналу 16 між напрямними лопатками 11 (фіг. 4). Спосіб здійснюється таким чином: основна витрата пари з вологою надходить до граток напрямних лопаток 11 діафрагми 4 і утворює на поверхнях лопаток 11 та зовнішнього обводу 15 плівку вологи, що тече в бік вихідних кромок 10. Основна маса крупнодисперсної вологи сепарується на угнутій стороні периферійної половини напрямних лопаток 11 та на зовнішньому обводі поблизу гирла. Внаслідок дрібнення потоком пари плівка вологи, що зривається з поверхонь вихідних кромок 10 напрямних лопаток 11, а також з поверхонь плівок, які досягають критичної товщини, утворюються крупні краплі в зазорі 6 між лопатками 11 діафрагми 4 та робочого колеса 5. Енергія НВЧ, що виробляється генератором НВЧ 14, подається по хвилеводу 13 до кільцевого хвилеводу 9, з якого виводиться через вікна 12 у міжвінцевий зазор 6 в зоні вихідних кромок напрямних лопаток 11 (фіг. 1, 2) або в канали 16 поблизу гирла на периферії (фіг. 3, 4). Внаслідок взаємодії енергії НВЧ з плівкою та краплями вологи відбувається миттєве нагрівання та закипання вологи, що веде до руйнування плівок, перетворення крупнодисперсної вологи у мілкодисперсну, зменшення вологи пари через часткове випаровування вологи. Залишкова, дрібнодисперсна волога не спричиняє ерозійного впливу на лопатки робочого колеса 5. Використання НВЧ випромінювання дозволяє не лише забезпечити теплове руйнування плівкової та ерозійнонебезпечної крапельної вологи до її взаємодії з робочим колесом, але й дозволяє отримати додатковий протиерозійний захисний ефект робочих лопаток внаслідок розігрівання НВЧ джерелом їх вхідних кромок в "скін шарі". У цьому разі між краплею вологи та поверхнею вхідної кромки робочої лопатки виникає захисний паровий шар з частини вологи, що випарилася з краплі, який зменшує швидкість ударної взаємодії краплі з лопаткою. Це зумовлюється виникненням реактивної сили, що діє на краплю при випаровуванні вологи, що міститься в ній, безпосередньо поблизу від розігрітих поверхонь лопаток. Джерела інформації 1. Патент США № 3923415, кл. F01D 5/28, опубл. 1975. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 1250659 A1, кл. F01D5/28, опубл. 1981. Винахід пояснюється рисунками: на фіг. 1 - відсік ступенів, що працює на вологій парі; на фіг. 2 місце виходу хвильової енергії в проточну частину через радіопрозоре скло; на фіг. 3 - ступінь відсіку, в якому реалізується спосіб, що пропонується; на фіг. 4 - місце підведення хвильової енергії в канали напрямного апарата ступеня. Як необхідні джерела НВЧ випромінювання використовуються стандартні магнітронні генератори, що працюють у неперервному режимі. Потужність магнітронних генераторів, що водночас використовуються у турбінному ступені, визначається типорозміром ступеня, в якому вони встановлюються, а також режимом його експлуатації за формулою: S пл.вип.С пл.вип. + S пл.угн.Спл.угн. Nn = L нρпл.r n де Sпл.вип., Sпл.угн. - товщина рідкої плівки конденсату на випуклій та угнутій поверхнях лопатки напрямного апарата в зоні її сходу в кромковий слід; Спл.вип., Спл.угн. - швидкість течії рідкої плівки конденсату на випуклій і угнутій поверхнях вихідної кромки лопатки напрямного апарата; Lн - ділянка довжини напрямної лопатки, що несе на собі рідку плівку конденсату; rпл. - густина рідини в плівці; r питома теплота пароутворення, що відповідає температурі насичення пари в каналах напрямного апарата; n - кількість НВЧ магнітронних генераторів, яка приймається для реалізації способу протиерозійного захисту. Введення НВЧ енергії в проточну частину здійснюється через високонадійні діелектричні радіопрозорі вікна, розташовані на меридіональному обводі ступеня таким чином, що через них не допускається втрата робочого тіла із проточної частини в процесі експлуатації турбіни. Відсік парової турбіни містить в собі передостанній ступінь 1 та останній ступінь 2 циліндра парової турбіни, встановлені в корпусі 3. Ступінь складається з діафрагми 4 та робочого колеса 5, встановлених з осьовим міжвінцевим зазором 6. На периферії ступеня міжвінцевий зазор 6 закритий ущільнювальним кільцем, встановленим над робочим колесом 5. На ділянці ущільнювального кільця 7 у зоні міжвінцевого зазору з боку обводу 8 діафрагми 4 принаймні одного ступеня 2 встановлено кільцевий хвилевод 9. У кільцевому хвилеводі 9 з боку міжвінцевого зазору 6 в зоні вихідних кромок 10 напрямних лопаток 11 діафрагми 4 виконано вікна виводу енергії 12, закриті діелектричним радіопрозорим ерозійностійким матеріалом. Кільцевий хвилевод 9 з'єднано хвилеводом 13 принаймні з одним магнітроним генератором НВЧ енергії 14, що встановлений на корпусі 3. 2 34355 Фіг. 1 Фіг. 2 3 34355 Фіг. 3 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4