Разработка и исследование систем стабилизации течения пара в выхлопных патрубках и выносных регулирующих клапанах паровых турбин

• Автор: Готовцев, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ГЛАВА

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Краткий обзор работ, посвященных исследованиям выхлопных патрубков паровых турбин

1.1.1 Характер течения пара в выхлопном патрубке энергетической паровой турбины

1 Л.2 Факторы, влияющие на эффективность выхлопных патрубков

1.1.2.1 Влияние относительных размеров патрубка

1.1.2.2 Влияние входной закрутки потока

1.1.2.3 Влияние неравномерности входного поля скоростей

и давлений

1.1.2.4 Влияние входной влажности потока

1.1.2.5 Влияние входной турбулентности потока
1.1.2.6 Диффузорные системы выхлопных патрубков
паровых турбин
1.1.2.7 Влияние характерного времени патрубка
1.1.3 Влияние противовихревых решеток на потери энергии
1.1.4 Влияние противовихревых решеток на характер течения
и потери энергии в выхлопных патрубках паровых турбин
1.1.5 Анализ кризисных явлений в выхлопных патрубках
1.2 Краткий обзор работ, посвященных исследованию возмущающих
факторов в системе паровпуска паровых турбин
1.2.1 Картина течения пара в регулирующих клапанах
1.2.2 Течение в трубопроводных системах

1.2.3 Некоторые способы снижения потерь, обусловленных кривизной канала
1.2.4 Вибрация системы регулирующий клапан - паропровод
- сопловая коробка ЦВД
1.3 Постановка задачи исследования
ГЛАВА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ, МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
2.1 Описание воздушной аэродинамической трубы (ВАТ-1)
2.2 Описание экспериментальной установки клапанов (ЭУК)
2.3 Система измерений на установке ЭУК
2.4 Экспериментальная модель
для исследования выхлопных патрубков
2.5 Установка для исследования эффективности гашения пульсаций давления с помощью аэродинамических фильтров
2.6 Методика экспериментального определения коэффициента
полных потерь энергии в выхлопных патрубках
2.6.1 Сравнение различных методов
определения коэффициентов полных потерь
2.6.2 Расходный метод определения коэффициентов
полных потерь энергии в выхлопных патрубках
2.6.3 Оценка погрешности измерения
2.7 Описание измерительного комплекса МИК-300М
2.7.1 Прибор МИК-ЗООМ
2.7.2 Усилитель заряда МР
2.7.3 Используемые датчики
2.8 Описание приборов для измерения виброперемещений и пульсации усилий на штоке
2.8.1 Виброизмерительный прибор "Агат"
2.8.2 Многофункциональный прибор «Напбузсоре-2»

ГЛАВА
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕР ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫХЛОПНЫХ ПАТРУБКОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН И ПУТИ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ ИХ КОРПУСОВ
3.1 Исследование бездиффузорных выхлопных патрубков
3.2 Результаты исследований бездиффузорных выхлопных патрубков с противовихревыми решетками
3.3 Исследование диффузорных выхлопных патрубков
3.3.1 Исследования диффузорных выхлопных патрубков при различном положении обвода диффузора относительно входного сечения
3.3.2 Исследование влияния противовихревых решеток на характеристики диффузорных выхлопных патрубков
3.4 Влияние противовихревых решеток на пульсации давления в выходном сечении выхлопного патрубка
ГЛАВА
ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ПАРОВПУСКА ПАРОВЫХ ТУРБИН С ВЫНОСНЫМИ РЕГУЛИРУЮЩИМИ КЛАПАНАМИ И НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ВИБРАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ КЛАПАН-ПАРОПРОВОД
4.1 Некоторые результаты исследований вихрегасителей различного типа
4.2 Результаты исследований системы клапан-трубопровод

крупномасштабной турбулентностью, которая при каскадном распаде ведет к непрерывному росту частоты возмущающих сил.
Таким образом, вся система подвода пара к сопловым коробкам рассматриваемой турбины является последовательным генератором нежелательных возмущений, нарушающих равномерность и стационарность течения пара.
Описанная картина наглядно иллюстрируется измерениями, проведенными на турбине К-800-240 и К-200-130 ЛМЗ [34, 39]. Вся система паровпуска от стопорных клапанов до сопловой коробки была препарирована датчиками давления, расположенных в точках, обозначенных арабскими цифрами на рис. 1.12. Полученные в работе [34] каскадные спектры низкочастотных пульсаций давления перед сопловой коробкой № I (рис. 1.14а) и после регулирующего клапана № III (рис. 1.46) свидетельствуют о существовании в трубопроводах пульсаций давлений с очень высокой амплитудой, достигающей 0,9-1 МПа при частоте порядка 5-8 Гц.
В области высоких частот амплитуда пульсаций давления достигает 10% (2-2,5 МПа) от начального давления пара (рис. 1.15) в клапанных коробках [34].
Таким образом, в паропроводах, соединяющих регулирующие клапаны турбины К-800-240 ЛМЗ с сопловыми коробками, движется среда с очень высоким уровнем пульсаций давлений и скоростей потока. Внешним проявлением рассматриваемой картины течения является вибрационное состояние стенок трубопроводов. Поскольку у рассматриваемой турбины паропроводы имеют большую толщину стенок, обеспечивающих высокую жесткость паропровода, то указанные пульсации давлений внешне проявляют себя сравнительно слабо. Более существенно эти пульсации давления влияют на надежность- соплового аппарата'регулирующей ступени Г Однако при сравнительно низкой жесткости трубопроводов пульсации давления в потоке могут резко снизить эксплуатационные возможности этих паропроводов.