Определение длительности инкубационного периода процесса каплеударной эрозии рабочих лопаток последних ступеней проектируемых паровых турбин большой мощности

• Автор: Медников, Алексей Феликсович
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЭРОЗИОННАЯ ПОВРЕЖДЕННОСТЬ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПАРОВЫХ ТУРБИН
1.1 Поврежденность паровых турбин ТЭС
1.2 Перспективные разработки отечественных и зарубежных производителей турбинного оборудования в области создания последних ступеней паровых турбин
1.3 Структурные характеристики влажного пара в проточных частях паровых турбин ТЭС
1.4 Основные закономерности развития процесса эрозионного разрушения поверхности лопаточных материалов
1.5 Современные пути решения проблемы эрозионного износа на основе применения пассивной и активной защиты рабочих лопаток
1.6 Выводы и постановка задачи
ГЛАВА 2 ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
ИНКУБАЦИОННОГО ПЕРИОДА ПРОЦЕССА ЭРОЗИИ ЛОПАТОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1 Экспериментальный стенд “Эрозия-М”
2.1.1 Описание экспериментального стенда
2.1.2 Методика проведения исследования и измеряемые параметры
2.1.3 Методы измерения основных величин и оценка погрешности измерений
2.2 Оборудование для исследований процесса повреждаемости лопаточного материала на стадии инкубационного периода процесса эрозии
2.3 Методика проведения исследований инкубационного периода

лопаточных материалов после высокоскоростного соударения с каплями воды
2.3.1 Методика проведения исследований изменения рельефа поверхности в течение инкубационного периода процесса эрозии лопаточных материалов
2.3.2 Методика проведения исследований структурных и прочностных изменений приповерхностного слоя в течение инкубационного периода
процесса эрозии лопаточных материалов
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОВЕРХНОСТИ И ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ЛОПАТОЧНОЙ СТАЛИ 20X13 В ИНКУБАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ
3.1 Результаты исследования изменения характеристик поверхности лопаточной стали 20X13 в течение инкубационного периода процесса эрозии
3.2 Описание зарождения и развития процесса эрозии в течение инкубационного периода процесса эрозии лопаточной стали 20X13
3.3 Результаты исследования изменения характеристик приповерхностного слоя лопаточной стали 20X13 в течение
инкубационного периода процесса эрозии
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЯ ЭРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ЛОПАТОЧНЫХ СТАЛЕЙ
4.1 Методика оценки скорости эрозии рабочих лопаток паровых турбин
4.2 Исследования на эрозионную стойкость лопаточной стали 20X13
4.3 Исследование эрозионной стойкости стали 20X13 и высокохромистой лопаточной стали с сформированными ионноплазменными защитными покрытиями
4.3.1 Исследование характера разрушения лопаточной стали 20X13 с ионно-плазменным защитным покрытием на основе нитрида титана

4.3.2 Исследование эрозионной стойкости высокохромистой лопаточной стали с ионно-плазменным защитным покрытием на
основе нитрида титана
ГЛАВА 5 ОЦЕНКА ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИНКУБАЦИОННОГО ПЕРИОДА РАБОЧИХ ЛОПАТОК ДЛИНОЙ 1220 ММ ПРОЕКТИРУЕМЫХ ПАРОВЫХ ТУРБИН БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ
5.1 Прогнозирование параметров двухфазного потока перед рабочими лопатками последней ступени проектируемых мощных паровых турбин
5.2 Построение кривых эрозии высокохромистой лопаточной стали при различных скоростях и диаметрах капель
5.3 Определение длительности инкубационного периода процесса каплеударной эрозии рабочих лопаток последних ступеней
проектируемых паровых турбин большой мощности
5.4. Практические рекомендации по увеличению длительности инкубационного периода с помощью применения комплексной защиты
рабочих лопаток от эрозии
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Рисунок 1.16 - Схема движения частиц влаги в канале сопловой решетки [60]:
1 - кромочный капельный поток; 2 и 3 - срывные капельные потоки;
4 - отраженный капельный поток
На выходе из сопловой решетки во влажном паре существует несколько потоков влаги [62, 63]:
1. Мелкие частицы с с1к < 1 мкм, которые проходят через канал, не соприкасаясь с поверхностями лопаток. Эти частицы могли либо находиться в потоке на входе в канал решетки, либо образоваться в пределах канала в результате конденсации пара. Скорость этих капель близка к скорости пара как по величине, так и по направлению.
2. Капли средних размеров (1 мкм < с!к< 10 мкм), которые находились в потоке до решетки и по тем или иным причинам не столкнулись с лопатками (большой шаг решетки, угол входа капель, близкий к углу выхода потока из решетки и др.). Такие капли движутся со скольжением, увеличивая средний угол выхода потока.
3. Наиболее крупные частицы, образующиеся в закромочном следе.
4. Частицы, образовавшиеся в результате разрушения крупных капель в пределах канала из-за потери устойчивости (без контакта с поверхностями канала).