Металлокерамический композиционный материал для конструкций надбандажных уплотнений проточной части паровых турбин

Борис Олегович Большаков; Руслан Фанилевич Галиакбаров; Анатолий Михайлович Смыслов; Александр Сергеевич Кулешов; Константин Михайлович Усачев

doi:10.34831/EP.2020.1066.5.004

Металлокерамический композиционный материал для конструкций надбандажных уплотнений проточной части паровых турбин

Борис Олегович Большаков, Руслан Фанилевич Галиакбаров, Анатолий Михайлович Смыслов, Александр Сергеевич Кулешов, Константин Михайлович Усачев

Аннотация

Представлены результаты разработки нового металлокерамического композиционного материала для применения в конструкциях уплотнений проточной части паровых турбин. Разработаны концепция создания нового материала и модель его эффективной работы в случаях задевания гребней лопаточного аппарата. Приведены данные по его структуре, физико-механическим свойствам, опытно-промышленной эксплуатации в составе надбандажных уплотнений экспериментальной паровой турбины, а также серийно изготавливаемых турбин различной мощности.

Ключевые слова

уплотнения, проточная часть, паровая турбина, металлокерамический композитный материал, микроструктура, механические свойства, истираемость.

Полный текст:

PDF

Литература

Уплотнения лабиринтовые стационарных паровых и газовых турбин и компрессоров [Текст]: РТМ 108.020.33-86. − Л.: ЦКТИ, 1986. – 73 с.

Mel’nik, V.A. Complementary products and devices. Classification of contactless slit seals [Text] / V.A. Mel’nik // Chemical and Petroleum Engineering. – 2009. -- Vol. 45. -- No. 3 -- 4. − P. 152 -- 160.

Qiu, B. Investigation into the flow behavior of multi-stage rush seals [Text] / B. Qiu, J. Li, X. Yan // Journal of Power and Energy. − 2014. -- Vol. 228. – Is. 4. − P. 416 -- 428.

Pugachev, A.O. Calibration of porous medium models for brush seals [Text] / A.O. Pugachev, P. Helm // Journal of Power and Energy. − 2009. -- Vol. 223. – Is. 1. − P. 83 -- 91.

Урьев, Е.В. Об использовании сотовых уплотнений в паровых турбинах [Текст] / Е.В. Урьев, С.В. Жуков // Электрические станции. − 2008. − № 9. − С. 40 -- 45.

Лисянский, А.С. Практический опыт внедрения сотовых надбандажных уплотнений на блоках сверхкритического давления мощностью 250 -- 800_МВт [Текст] / А.С. Лисянский, В.Г. Грибин, Ю.А. Сахнин, О.В. Фатьков, К.В. Горлицын, С.В. Ушинин // Электрические станции. − 2013. − № 10. − С. 8 -- 13.

Сахаров, А.М. Результаты промышленного внедрения сотовых надбандажных уплотнений на турбоагрегатах мощностью 300_МВт [Текст] / А.М. Сахаров, В.К. Коновалов, С.В. Ушинин // Электрические станции. − 2010. − № 2. − С. 33 -- 38.

Zheng, X. Manufacture and Testing of Variable Bristle Diameter Brush Seals [Text]: paper 2013 – 3859 / X. Zheng, G. Lu, M.D. Mack, D. Trivedi, N. Sarawate, C. Wolfe. – AIAA, 2013.

Trivedi, D. Experimental Characterization of Variable Bristle Diameter Brush Seal Leakage, Stiffness and Wear [Text]: GT 2013-95086 / D. Trivedi, B. Roy, M. Demiroglu, X. Zheng. -- ASME Turbo Expo 2013 (San Antonio, Texas, USA), 2013.

Patent 8051563 US. Systems and methods and apparatus involving fabricating brush seals [Text] / W.E. Adis, B.A. Couture, M.G. Jones, M.D. Mack, D.F. Purdy, 2009.

Bidkar, R. Stiffness Measurement for PressureLoaded Brush Seals [Text]: GT 2011-45399 / R. Bidkar, X. Zheng, M. Demiroglu, N. Turnquist. − ASME Turbo Expo 2011 (Vancouver, Canada), 2011.

Рублевский, Ю.В. Опыт применения щеточных уплотнений для улучшения параметров авиационных ГТД и стационарных энергоустановок [Текст] / Ю.В. Рублевский, В.Н. Доценко // Энергетические и теплотехнические процессы и установки. − 2012. − № 8. − С. 45 -- 49.

Гропянов, А.В. Порошковые материалы [Текст]: учеб. пособие / А.В. Гропянов, Н.Н. Ситов, М.Н. Жукова. – СПб.: ВШТЭ СПбГУПТД, 2017. − 74 с.

Sutor, P. Solid lubricants: overview and recent developments [Text] / P. Sutor // MRS Bull. – 1991. – No. 16. – P. 24 -- 30.

Clauss, F.J. Low-Friction Inorganic Solids [Text] / F.J. Clauss // Solid Lubricants and Self-Lubricating Solids. – Elsevier, 1972. – P. 15 – 41.

Lancaster, J. Solid Lubricants [Text] / J. Lancaster// CRC Handb. Lubr. -- CRC Press, 1988. – P. 269 – 290.

McMurtrey, E.L. Lubrication Handbook for the Space Industry. Part A, Solid Lubricants [Text] / E.L. McMurtrey. -- NASA, 1985.

Sliney, H.E. Solid lubricant materials for high temperatures [Text] / H.E. Sliney // A review, Tribol. – 1982. – Int. 15. – P. 303 – 315.

Kostoglou, N. Thermal and chemical stability of hexagonal boron nitride (h-BN) nanoplatelets [Text] / N. Kostoglou, K. Polychronopoulou, C. Rebholz // Vacuum. – 2015. – No. 112. – P. 42 -- 45.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2020.1066.5.004