Методология разработки ступеней паровых турбин с рабочей лопаткой предельной длины

Валерий Дмитриевич Гаев; Александр Александрович Ивановский; Сергей Юрьевич Евдокимов; Алексей Михайлович Тюхтяев

Методология разработки ступеней паровых турбин с рабочей лопаткой предельной длины

Валерий Дмитриевич Гаев, Александр Александрович Ивановский, Сергей Юрьевич Евдокимов, Алексей Михайлович Тюхтяев

Аннотация

Рукопись поступила в редакцию 13.03.2025, утверждена редколлегией в печать 1.07.2025.

Представлена современная методология расчёта и проектирования последних ступеней и рабочих лопаток предельной длины с целью совершенствования проточных частей низкого давления мощных паровых турбин для ТЭС, АЭС и ПГУ. Разработанная методология основана на богатом опыте ЛМЗ в создании, изготовлении и эксплуатации паровых турбин с лопатками предельной длины. Она является открытой и позволяет совершенствовать эти лопатки с применением самых последних достижений в области термодинамики, газодинамики, надёжности и практической эксплуатации рабочих лопаток предельной длины. Общий процесс создания лопаток предельной длины разделён на этапы, когда наряду с использованием современных методов расчёта и проектирования проводится целый комплекс экспериментальных исследований как отдельных элементов конструкции, так и группы ступеней на натурных экспериментальных стендах. В качестве примера разработки лопаток предельной длины представлены данные по рабочей лопатке для тихоходных турбин длиной 1760_мм. Рассмотрены современные методы расчёта и проектирования, которые используются в АО «Силовые машины» при создании рабочих лопаток предельной длины, а также представлены данные экспериментальных исследований, которые указывают на удовлетворительное соответствие расчётных и экспериментальных данных.

DOI: 10.71841/EP.elst.2025.1128.7.01

Ключевые слова

быстроходная паровая турбина, тихоходная паровая турбина, рабочая лопатка последней ступени, турбинная ступень, объёмный расход пара, коэффициент полезного действия, проходная и ометаемая площадь, вакуум

Полный текст:

PDF

Литература

Кириллов, И.И. Теория турбомашин / И.И. Кириллов. – Л.: Машиностроение, 1972. – 536 с.

Щегляев, А.В. Паровые турбины / А.В. Щегляев. -- М.: Энергия, 1976. – 357 с.

Расчет на прочность хвостовых соединений рабочих лопаток газовых турбин и осевых компрессоров: РТМ 108.022.102-77. -- Л.: НПО ЦКТИ, 1977.

Москаленко, А.В. Повышение точности измерений газодинамических параметров в последних ступенях ЦНД с помощью современной системы траверсирования потока при исследованиях на натурном стенде / А.В. Москаленко, А.М. Тюхтяев, Д.М. Ковалев, А.Г. Долганов, А.А. Ивановский, В.А. Черников, В.А. Рассохин // Теплоэнергетика. -- 2023. -- № 5. -- С. 78 – 87.

Патент № 2063519 Российская Федерация, МПК F01D 25/06. Устройство для замера амплитуд колебаний рабочих лопаток турбомашин дискретно-фазовым методом: заявл. 23.04.1993: 10ю07ю1996 / К.Н. Боришанский, Б.Е. Григорьев, С.Ю. Григорьев [и др.].