автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Разработка и исследование конструкций направляющих аппаратов с устройствами для интенсификации дробления влаги в целях борьбы с эрозией рабочих лопаток последних ступеней мощных паровых турбин

На правах рукописи УДК 621.165

МОСЕНЖНИК Борис Юрьевич

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ НАПРАВЛЯЮЩИХ АППАРАТОВ С УСТРОЙСТВАМИ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДРОБЛЕНИЯ ВЛАГИ В ЦЕЛЯХ БОРЬБЫ С ЭРОЗИЕЙ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПОСЛЕДНИХ СТУПЕНЕЙ МОЩНЫХ ПАРОВЫХ ТУРБИН

Специальность 05.04.12 «Турбомашины и комбинированные турбоустановки»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена на кафедре «Турбиностроение и средства автоматики» Санкт-Петербургского института машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ И.К. Терентьев

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ A.M. Кириллов; кандидат технических наук С.А. Тихомиров

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - ОАО «Всероссийский теплотехнический

институт» ^^

Защита состоится ИОЯ^Л 2004г. в /У Ч.

на заседании диссертационного совета К 212.222.02 при Санкт-Петербургском институте машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ) по адресу: С-Петербург, Полюстровский пр., д. 14, кор. 1, ауд. 406.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Санкт-Петербургского института машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ)

Отзывы на автореферат, заверенные печатью организации, в двух экземплярах просим направить в адрес диссертационного совета Санкт-Петербургского института машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ) по адресу: 195197, Санкт-Петербург, Полюстровский пр., д. 14, ученому секретарю совета К 212.222.02.

Автореферат разослан « 2004 г.

9, от я fy $

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, ____ -

доцент А.А. Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие атомной энергетики, большая величина единичных мощностей турбин на органическом топливе продолжают привлекать внимание к проблеме обеспечения надежности и экономичности влажнопаровых ступеней. Для борьбы с отрицательным влиянием влаги на работу таких ступеней, прежде всего - с эрозионным износом лопаточного аппарата, предложено большое количество различных технических систем. Практические вопросы создания и совершенствования этих технических систем решаются на основании широких исследований процессов возникновения и движения жидкой фазы в проточных частях, образования крупных капель и их воздействия на эрозию лопаток, на экономичность турбин и т.п. В Советском Союзе такие исследования были начаты в БИТМ и ХТЗ и развиты в ЦКТИ, ЛПИ, МЭИ и на ЛМЗ, КТЗ, других научных организациях и заводах. Проблемам влажнопаровых ступеней много внимания уделили такие ведущие ученые в области турбиностроения как И.И. Кириллов, P.M. Яблоник, Г.А. Филиппов, О.А. Поваров, И.П. Фаддеев и многие другие. Ими, в частности, определено, что одним из определяющих факторов на процессы эрозии рабочих лопаток являются размеры капель, образующихся за направляющим аппаратом.

Несмотря на большое число исследований и опытно-конструкторских работ, сепарационные устройства в проточной части не решили проблемы, связанные с присутствием капельной влаги в потоке, прежде всего — проблему эрозионного износа. Внедрение систем, направленных на испарение или дробление влаги, сдерживается сложностью конструктивного выполнения таких систем и недостаточной экспериментальной и теоретической их проработкой. Данное обстоятельство определяет актуальность темы диссертационной работы, направленной на повышение эффективности противоэрозионных систем во влажнопаровых ступенях паровых турбин большой мощности.

Цель работы - дать конструктивное и исследовательское обоснование наиболее эффективных систем борьбы с каплеударной эрозией во влажнопа-ровых ступенях паровых турбин большой мощности.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что:

-впервые получены сравнительные характеристики структуры капельного потока за лопатками с выдувом, с надрезами, с регулярным микрорельефом и с перепуском влаги с вогнутой поверхности профиля на выпуклую. Установлено, что регулярный микрорельеф глубиной 4-5 мкм не влияет на течение пленок и формирование паро-капельного потока за решеткой. Показано, что при выдуве со скоростью выдуваемой струи, равной скорости основного потока дисперсность капельного потока уменьшается вдвое, а также существенно уменьшается расход влаги в следе.

— экспериментально доказано, что интенсификация дробления пленочной влаги от воздействия регулярного рельефа, значительно превосходящего тол-

толшины водяной пленки, зависит, главным образом, не от формы рельефа, а от уровня скоростей газового (парового) потока, омывающего участок профиля лопатки с нанесенным на него регулярным рельефом.

- получены экспериментальные газодинамические характеристики направляющих аппаратов всех исследованных вариантов, а для ступеней с вы-дувом пара получены также газодинамические характеристики ступени в целом.

- расчетным путем доказано, что при оценке формирования и разгона капельного потока в межвенцовом зазоре ступени с выдувом перегретого пара у выходных кромок направляющих лопаток испарением капель в зазоре можно пренебречь.

Практическая ценность выполненных работ:

- полученные результаты позволяют рекомендовать применение для последних ступеней, наиболее подверженных эрозионному износу, разработанную конструкцию диафрагмы с выдувом пара у выходной кромки. Получены рекомендации по параметрам выдува: выдув должен выполняться в верхней трети направляющих лопаток, при этом скорость выдуваемой струи С, должна быть не менее чем в 1-1.2 раза больше скорости пара за сопловой решеткой С1. Получены также рекомендации по организации отбора из проточной части пара на выдув в последней ступени турбины типа К-1000-60/3000, для которой рекомендовано выполнять отбор за третьей ступенью ЦНД;

- для влажнопаровых ступеней, в которых нет возможности организовать выдув, рекомендуется применить в качестве меры борьбы с эрозией рабочих лопаток регулярный рельеф на вогнутой поверхности профиля направляющей лопатки у ее выходной кромки;

- применительно к турбине типа К-1000-60/3000 разработаны конструкции для практической реализации всех принятых к рассмотрению методов;

- разработаны рекомендации по сочетанию регулярного рельефа (надрезов и рифления) с другими методами влагоудаления в ступени, прежде всего - с внутриканальной сепарацией влаги;

- получены рекомендации по выбору типа регулярного рельефа, согласно которым из двух рельефов - в виде продольных надрезов и в виде сетки -более целесообразно для интенсификации дробления влаги использовать рельеф сетчатого рифления.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обусловлены тщательным проведением экспериментов, надежностью оттарирован-ной аппаратуры для замера параметров капельных потоков, научно-обоснованной методикой обработки и анализа полученных результатов, наличием подробного патентного обоснования выбранных методов борьбы с каплеударной эрозией.

Апробация работы. Результаты работы обсуждены: 1. На научно - техническом совете ЗАО «Энерготех». С-Петербург.

17.12.2003г.

2. На научно — техническом совете кафедры «Турбиностроение и средства автоматики» Санкт-Петербургского института машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ). С-Петербург. 12.02.2004г.

3. На совместном семинаре кафедр «Турбиностроение» и «Теоретические основы теплотехники» Санкт-Петербургского Государственного Технического университета. С-Петербург. 17.06.2004г.

4. На XXIV Российской школе по проблемам науки и технологий, посвященной 80-летию со дня рождения академика В.П. Макеева. Миасс. 24.06.2004г.

Личный вклад автора. Все работы, проведенные в рамках настоящих исследований - анализ развития противоэрозионных систем, постановка и проведение экспериментов по исследованию капельных потоков и газодинамики, разработка конструкции диафрагм с выдувом пара, проведение расчетов испарения капель в струе перегретого пара, эрозионного износа и потерь в ступени - выполнены диссертантом лично.

Автор защищает: результаты экспериментальных исследований структуры капельного потока за лопатками с выдувом, с надрезами, с регулярным микрорельефом и с перепуском влаги с вогнутой поверхности профиля на выпуклую и газодинамические исследования решеток указанных типов, результаты расчетного исследования испарения капель в межвенцовом зазоре ступени с выдувом перегретого пара у выходных кромок направляющих лопаток, разработанные конструкции направляющей лопатки и диафрагмы с выдувом пара, результаты сравнительного исследования эрозионной опасности капельных потоков за диафрагмами с лопатками исследованных вариантов и экономичности соответствующих ступеней.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы из 92 наименований. Работа изложена на 179 страницах основного текста, включая 70 рисунков.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлено краткое описание процессов образования эрозионноопасной капельной влаги во влажнопаровых ступенях паровых турбин и дано обоснование актуальности темы диссертации.

В первой главе проводится анализ развития технических систем, реализующих активные методы борьбы с отрицательным воздействием влаги на работу влажнопаровой ступени. На основе проведенного анализа выбраны для исследования следующие системы:

1. Выдув перегретого пара у выходной кромки лопатки на ее вогнутой поверхности;

2. Перепуск влаги с вогнутой поверхности на выпуклую через щель вблизи выходной кромки;

3. Выполнение неровностей на вогнутой поверхности направляющих лопаток в виде надрезов глубиной 0.4 - 0,5 мм вдоль образующих профиля у выходных кромок лопаток;

4. Выполнение в той же зоне лопатки, что и в п.З, регулярного микрорельефа поверхности, который можно обеспечить методом вибронакатки или получить стандартной сетчатой накаткой (рифлением).

На основе обзора литературы по теме диссертации, сделан вывод о недостаточности выполненных ранее работ по исследованию выбранных систем борьбы с вредным влиянием влаги на работу влажнопаровых ступеней мощных паровых турбин.

Во второй главе представлены конструктивные разработки диафрагм с выдувом, описывается экспериментальная установка, измерительная аппаратура, методика обработки экспериментальных данных, обосновывается выбор параметров проведения экспериментов.

Отмечается, что перепуск влаги и использование регулярного рельефа поверхности не требует существенного изменения конструкции диафрагм, обычно применяемых на последних ступенях мощных турбин. В то же время для реализации выдува разработана специальная конструкция и технология изготовления направляющих лопаток и диафрагмы. Направляющие лопатки спроектированы штампосварными, выполняемыми из сварной заготовки, полученной методом электронно-лучевой сварки двух листовых штампованных заготовок. Щель для выдува образуется как монтажный зазор между листовыми заготовками при их сборке и сварке. В конструкции диафрагмы, которая выполнена сварной, предусмотрен подвод пара внутрь обвода, где выполнен коллектор, из которого пар поступает равномерно во все направляющие лопатки.

Сравнительные исследования выбранных методов борьбы с влагой производились на водо-воздушном стенде на плоской решетке профилей разработанной специально для выдува из сварно-штампованной лопатки. Двухфазная среда получена путем впрыска воды в воздушную среду перед экспериментальной решеткой. Проанализированы условия моделирования в эксперименте по сравнению с натурными условиями в последних ступенях мощных паровых турбин. Отмечено, что основным критерием моделирования условий дробления влаги за направляющим аппаратом можно принять критерий Вебера 'М'е, при этом в экспериментальной установке выполнены основные условия моделирования течения пленок и уноса жидкости. Проанализированы процессы завершения дробления за экспериментальной решеткой и выбрано место замера дисперсности капельного потока, где устанавливаются стабильные размеры капель.

Для измерения размеров капель впервые применен на практике перспективный электроимпульсный метод, основанный на изменении потенциала, наведенного поляризационным электродом на приемном электроде (игле) при касании этого электрода каплей, причем изменение потенциала и, соот-

ветственно, величина импульса, проходящего через разрядную цепь, идущую от приемного электрода, пропорционально размеру капли. Приведена схема измерительного прибора и блок-схема измерительной цепи, методы и результаты тарировки прибора.

Рассмотрено соотношение процессов испарения и дробления влаги в струе выдуваемого пара. Расчетное исследование выполнено по теории смешения турбулентных струй со спутным потоком окружающей среды, разработанной Г.Н. Абрамовичем. Турбулентной струей является выдуваемая струя со скоростью спутным потоком является поток пара за сопловым аппаратом Сь Уменьшение диаметра капли вследствие испарения оценивается по методике В.В.Померанцева:

г,2 = г/ - V х (1)

В свою очередь

Р =

N11 X

1п

1 +

с„(1-1,)

(2)

Р ср

где № определяется по уравнению Ранца-Маршалла:

N4=2+0.611^?/ (3)

Расчет дробления, разгона и испарения влаги в межвенцовом зазоре выполнен по приведенной методике для периферийного сечения последней ступени турбины ЛМЗ К-1000/60-3000 с выдувом при СУС, = 0,7. Результаты этого расчета приведены на рис.1. Как видно из рисунка, размеры капель в струе вследствие испарения изменяются крайне незначительно.

Таким образом, при оценке формирования и разгона капельного потока в межвенцовом зазоре ступени с выдувом перегретого пара у выходных кромок направляющих лопаток испарением капель в зазоре можно пренебречь.

Рис. 1. Распределение дисперсности капельной влаги.

__ - дисперсность капель за направляющими лопатками; .. • — —дисперсность капель на входе в рабочее колесо;

<]( - диаметры капель; М - массовый расход капель текущего размера; Мо - массовый расход капель модального размера

В третьей главе приведены результаты исследований структуры капельного потока по сравнению с гладкими лопатками (базовый вариант) за решетками следующих типов:

- с выдувом;

- с продольными надрезами у выходной кромки глубиной 0,2-0,4 мм;

- с сетчатым рифлением у выходной кромки глубиной 0,2-0,3 мм;

- с перепуском влаги с внутренней поверхности на наружную через прорезь у выходной кромки;

- с регулярным микрорельефом глубиной 4-5 мкм, выполненным вибронакаткой.

В процессе опытов измерялась дисперсность и относительный расход жидкой фазы вдоль - координаты вдоль шага решетки, отнесенной к величине шага, причем за начало отсчета принята ось кромочного следа. Положительные значения относятся к зоне за выходными кромками со стороны вогнутого профиля лопаток, а отрицательные - со стороны выпуклого профиля.

Опыты показали следующее:

1. Выдув рабочего тела из выходных кромок лопаток эффективен с точки дробления капель при величинах относительной скорости струи не менее 1, что соответствует относительному расходу для условий эксперимента В этом случае дисперсность капельного потока

уменьшается в 2 - 2,5 раза (рис.2). Кроме того, распределение относительного массового расхода влаги изменяется таким образом, что максимум этого распределения сдвигается в сторону вогнутой поверхности лопатки и существенно снижается расход влаги в кромочном следе.

-е_л---

-0,2 0,0 0,2 0,4 уЛ

Рис. 2. Распределение по шагу средних и максимальных радиусов капель. Варианты базовый и с выдувом.

♦ - максимальный размер капель, без выдува; ■ - максимальный размер капель, выдув 1,5%, С»/С|=1; О - средний размер капель, без выдува; □ - средний размер капель, выдув 1,5%,СУС1=1

2. Решетка лопаток с регулярным рельефом на поверхности, выполненным вибронакаткой, практически не дает эффекта по сравнению с исходным вариантом. Таким образом, предварительное предположение о возможном взаимодействии микрорельефа с волновой структурой течения пленки с ин-тенсифицикацией сброса пленочной влаги в поток при высоте микронеровностей 4-5 мкм не подтвердилось.

3. Решетка лопаток с сетчатым рифлением дает эффект снижения максимальных и средних модальных размеров на 18-20% (рис.3). Кроме этого, максимум массового расхода влаги за лопатками с рифлением по сравнению с гладкими лопатками сдвигается в сторону вогнутой поверхности лопатки.

Рис. 3. Распределение по шагу средних и максимальных радиусов капель.

Варианты базовый и с сетчатой рифлением ♦ - максимальный размер капель, шщкие лопатки; ■ - максимальный размер капель, решетка с рифлением; О - средний размер капель, шщкие лопатки; О - средний размер капель, решетка с рифлением;

4. Результаты опытов, проведенных на решетках с продольными надрезами, показали, что решетка лопаток с одним продольным надрезом значительно эффективнее решетки с тремя надрезами. Снижение радиусов капель в первом случае составило 30 - 35 % (рис.4), при этом во втором - на 10-15%. Максимум расхода жидкой фазы в потоке смещается в сторону вогнутой части профиля лопатки, при этом в варианте с одним надрезом в распределении массового расхода влаги максимум заметно сглаживается, что также говорит о существенном эффекте сброса пленочной влаги с профиля в ядро потока.

5. Проведенные эксперименты показали, что интенсификация дробления пленочной влаги зависит, главным образом, не от формы регулярного рельефа, значительно превосходящего толщины водяной пленки, а от уровня скоростей газового (парового) потока, омывающего участок профиля лопатки с нанесенным на него регулярным рельефом.

6. Решетка лопаток с прорезью при ширине щели 0,5 мм (без фаски) во всех трех вариантах исполнения щели дает небольшой эффект - 10-15%. При

ширине щели 0,5 мм, но с улучшением условий на входе в щель (вариант с фаской) максимальные размеры капель уменьшились на 15 -20%, перепуск влаги на выпуклую поверхность отмечался только при угле 45°. При ширине щели 1,5 мм эффективность дробления капель не намного отличалась от вариантов со щелью 0,5 мм. По-видимому, это объясняется тем, что разность скоростей на выпуклой и вогнутой сторонах лопатки мала, вследствие чего пропускная способность влаги через щель увеличилась незначительно. Отмечено, что при выполнении прорези с фаской максимум распределения расхода влаги смещается в сторону вогнутой поверхности лопатки. Кроме того, распределение по шагу средних и максимальных радиусов капель не изменилось при проведении опытов, когда при наличии фаски щель перепуска влаги была заглушена. Таким образом, фаска играет роль уступа на пути течения пленки по поверхности лопатки. Отмеченные результаты позволяют сделать вывод о низкой эффективности перепуска влаги через сквозные прорези.

-+46-

Л Ч *

{4 — -е- — _ Ц

V В' ■—

-е-

-0.4 -0,2 0.0 0.2 0,4 уЛ 0,6

Рис. 4. Распределение по шагу средних и максимальных радиусов капель.

Варианты базовый и с одним надрезом. М1,=0,31.

♦ - максимальный размер капель, решетка без надрезов; ■ - максимальный размер капель, решетка с надрезами; О - средний размер капель, решетка без надрезов; О - средний размер капель, решетка с надрезами;

В четвертой главе приведены результаты экспериментов по определению влияния рассматриваемых методов борьбы с эрозией на газодинамические характеристики направляющих аппаратов и турбинных ступеней.

Были проведены опыты на плоских решетках базового варианта и всех исследуемых вариантов решеток с противоэрозионными системами, а также исследовалась модельная ступень в одноступенчатой экспериментальной воздушной турбине с выдувом воздуха из направляющих лопаток через щели у выходных кромок.

Результаты испытаний показали, что характеристики решетки с лопатками, выполненными для организации выдува с подрезкой профиля у выход-

ной кромки несколько хуже, чем у базового варианта. Профильные потери при этом возрастают на 0,2% при. сохранении углов выхода а1 на прежнем уровне.

Исследование влияния расхода выдуваемой струи на профильные потери показало, что потери остаются постоянными при изменении относительного расхода выдуваемой струи 0,/0осн от 0 до 1%. При дальнейшем росте С,ДЗдсц от 1% до 1,8% потери возрастают на 0,5%. Углы выхода а1 при увеличении монотонно уменьшаются, что связано с отжатием основ-

ного потока струей в сторону вогнутой поверхности профиля.

При испытаниях модельной ступени в воздушной турбине выдув рабочей среды был организован в верхней трети сопловых лопаток около выходных кромок, и достигал 1% от общего расхода через ступень. При этом на участке выдува расход выдуваемой струи составлял, соответственно, 2,6%. На режиме, соответствующем оптимальному и/со, это привело к уменьшению кпд ступени на 0,5%, что хорошо согласуется с результатами испытаний на плоской решетке.

Несколько уменьшаются и расходные характеристики ступени. При выдуве 1% рабочего тела коэффициент расхода ф для сопел и для ступени уменьшаются на 0,5%. Выдув рабочего тела приводит к некоторому падению степени реактивности у периферии ступени, степень же реактивности у корня в диапазоне величин выдува, имевших место при испытаниях, практически не изменилась.

Испытания решетки с регулярным рельефом поверхности, в виде продольных надрезов и виде сетчатой накатки производились при числах М1Н)-3-0.75 и числах КеНб-^хЮ5. Результаты опытов показали, что оба вида рельефа поверхности приводят к одинаковому увеличению профильных потерь от 0,3% при Мц=0,31 Д° 0.7% при Мц=Ю,7- При этом не наблюдается увеличения потерь при уменьшении что связано с турбулизацией потока.

При испытаниях решетки с прорезью было установлено, что потери в этом случае увеличиваются на 0,2% при малых величинах Мц (Мц=0,32) и возрастают до 0,4% с увеличением Мцдо 0,7%.

Решетка с вибронакаткой показала газодинамические характеристики те же, что и базовая решетка, что объясняется незначительной величиной микронеровностей (4-5 мкм) по сравнению с толщиной пограничного слоя.

В пятой главе проведена расчетная оценка эрозионной опасности капельных потоков за направляющими аппаратами сравниваемых вариантов, а также сравнивается экономичность исследуемых вариантов.

Сравнение систем проведено на примере периферийной зоны последней ступени турбины типа К-1000-60/3000.

Результаты расчетов распределения коэффициента разгона 8 и скорости капель в относительном движении показывают, что для всех трех вариантов дробления и разгона влаги, кривые, описывающие эти распределения, близки друг к другу, особенно в области больших размеров капель, ко-

торые представляют наибольшую эрозионную опасность. Таким образом, степень эрозионной опасности парокапельных потоков определяется, главным образом, условиями дробления влаги, а не условиями разгона образующихся капель.

Оценка зависимости эрозионной опасности капельных потоков от размеров составляющих их капель выполнена по методике, основанной на экспериментальных результатах, полученных в концерне «Шкода». Как известно, в процессе каплеударного нагружения различаются три периода: инкубационный, период максимального темпа износа и период установившегося износа. Так как нормативный срок службы рабочих лопаток составляет 100000 часов, то основным для эрозионного износа является установившийся режим. Поэтому для оценки влияния скорости соударения на его интенсивность использована зависимость*':

От"**/2-^ (4),

где (Зт - скорость износа в установившийся период, К2, П2 - эмпирические коэффициенты, определяемые для конкретных материалов, - нормальная скорость соударения. Для высокохромистых сталей принимается для титанового сплава Принимая нормальный закон распределения влаги по фракционному составу, учитывая, что эрозионно-опасный капельный поток в турбинной ступени имеет полидисперсный характер, и проинтегрировав по шагу значения эрозионной опасности капельных потоков, получено, что общий объем износа составит:

и,= }и%=к2 ]ш.Р(г_)1у (5),

гДе F(r»J= fexP

]Qdr

(6)

- шаг решетки, - расход капель влаги модального размера за направляющим аппаратом.

Выполнена сравнительная оценка эрозионной опасности парокапель-ных потоков за направляющими аппаратами с различными противоэрозион-ными системами по сравнению с эрозионным износом в аналогичной ступени, но выполненной без каких либо систем борьбы с влагой (базовому). Данная оценка проведена по величине Е - расчетному относительному эрозионному износу, который после ряда преобразований определен как:

*) См. Ruml Z., Огпа М., Liska A. The Evaluation of Erqsion Resisten ofSteam Turbine

Blade Materials. Proc. 6th Int. Conf. on Erosion by Liquid Impact 1973

М - распределение относительного расхода влаги,

Ме - суммарный расход влаги через один сопловой канал,

Коэффициент у учитывает изменение суммарного расхода влаги по сравнению с исходной ступенью и принимается \(/=1 для всех рассматриваемых вариантов.

Получено распределение функции Я^г/Гопих) в зависимости от радиуса капель г для потока на оси следа.

По зависимостям (7)-(10) и опытным данным (распределение М и средних размеров капель по шагу) выполнен расчет относительного эрозионного износа для исследуемых вариантов решеток с противоэрозионными системами, кроме варианта вибронакатки на поверхности лопатки, так как выше было показано, что такой микрорельеф не влияет на эрозионную опасность образующегося капельного потока.

Результаты выполненных расчетов приведены на диаграммах (рис. 5), которые показывают, что выдув пара является наиболее действенным проти-воэрозионным методом, эффективность одинарного надреза и рифления на поверхности лопаток примерно одинакова, а перепуск влаги с вогнутой поверхности на выпуклую во всех исследуемых вариантах даже при увеличении площади щели малоэффективен.

Осуществление рассматриваемых противоэрозионных систем двояким образом влияет на экономичность влажнопаровой ступени.

С одной стороны, существенно повышается коэффициент разгона капельного потока при входе на рабочий венец в ступени, что в значительной степени снижает потери от влажности на разгон и торможение. С другой стороны, выдув, надрезы, рифление, перепуск влаги меняют условия течения в ступени и увеличивают потери в ступени. Кроме того, для обеспечения вы-дува, пар отбирается из точки парового тракта за несколько ступеней до той, в которой производится этот выдув, т.е. этот пар обводится мимо группы ступеней проточной части, что представляет прямую потерю экономичности турбины.

Е а)

1 23 4567 8

1 2 3 4 5 6 7 8

Рис. 5. Относительная эрозионная стойкость при разных системах противо-эрозионной защиты в последней ступени турбины К-1000-60/3000

а) - для титановых лопаток; б) - для стальных лопаток; 1-выдув 1,5%, Св/С]=1; 2-выдув 1%, Св/С1=0,6; 3-три надреза; 4-один надрез; 5-рифление; 6-прорезь 1,5 мм под углом 45°; 7-прорезь 1,5 мм под углом 60°; 8-прорезь 1,5 мм под углом 90°

Сравнение потерь, связанных с мерами по снижению эрозионного износа рабочих лопаток, проведено на той же ступени, для которой рассматривалась эффективность этих противоэрозионных мероприятий, а именно - на последней ступени турбины ЛМЗ К-1000-60/3000 при условии, что выдув выполнен в верхней трети лопаток.

Для реализации выдува наиболее подходящими по параметрам и по конструкции турбины являются регенеративные отборы перед ЦНД, после второй ступени ЦНД и после третьей ступени ЦНД. При такой организации выдува имеет место определенная потеря мощности турбоагрегата из-за об-

вода выдуваемым паром группы ступеней. В зависимости от величины выду-ва, определяемой давлением в полости лопатки, будет меняться скорость выдуваемой струи, а также и величина потерь на байпасирование части ступени. Выполненные расчеты показали, что относительные скорости выдува для трех рассматриваемых вариантов отборов на выдув весьма близки друг другу. Это позволяет выбирать отбор пара для выдува в любой из рассматриваемых точек.

При выдуве пара с относительной скоростью (Св/С5)тн>=1 профильные потери в сечениях направляющего аппарата, в которых осуществлен выдув, превышают на 0,7% соответствующую величину для решетки без выдува, что дает для рассматриваемой ступени потерю мощности

Для той же ступени по результатам проведенных опытов и с учетом условий моделирования сетчатое рифление и выполнение трех продольных надрезов увеличивает профильные потери в соответствующих сечениях соплового аппарата на 0,3%, а один надрез - на 0,15%.

При перепуске влаги посредством прорези, наклоненной к выпуклой части профиля под углом с учетом выполнения прорезей на

верхней трети лопатки, потери составят соответственно 0,9%, 2% и 4,3%.

Все исследуемые противоэрозионные системы приводят к изменению структуры влажнопарового потока, к снижению в разной мере размеров капель влаги и к увеличению коэффициента разгона. Влияние этих параметров на КПД ступени оценивается на основе зависимостей, полученных в МЭИ*':

где ЛЦи, - снижение КПД из-за потерь на разгон и торможение;

т) - КПД ступени по параметрам на перегретом паре;

Уо - степень влажности перед ступенью.

В свою очередь, фр рассчитывается в зависимости от <р -коэффициента скорости, р- степени реактивности, 9 - коэффициента разгона при входе в рабочее колесо.

Величина принималась по соответствующему модальному размеру капель в следе для каждого из рассматриваемых вариантов исследуемых решеток. В свою очередь, изменение размеров капель за решетками с противо-эрозионными системами относительно капельного потока за базовым вариантом принимается по результатам проведенных экспериментов так же, как и при расчете относительной эрозионной стойкости. Остальные параметры принимались из теплового расчета рассматриваемой ступени.

*' См. Филиппов Г.А., Поваров ОА., Пряхин В.В. Исследования и расчеты турбин влажного пара М. Энергия. 1973.

Общий баланс потерь приведен на рис. 6, где на рис. 6а представлено изменение мощности турбины К-1000-60/3000 при использовании каждой из этих систем, а на рис. 6б эта же величина отнесена к мощности последней ступени указанного турбоагрегата.

Рис. 6. Суммарное изменение экономичности от противоэрозионных систем

на последней ступени турбины К-1000-60/3000 а) Изменение мощности турбины; б) Изменение КПД, отнесенное к последней ступени 1-выдув, отбор перед ЦНД; 2-выдув, отбор за 2 ст. ЦНД; 3-выдув, отбор за 3 ст. ЦНД; 4-три надреза; 5-один надрез; б-рифление; 7-прорезь 1,5 мм под углом 45°; 8-прорезь 1,5 мм под углом 60°; 9-прорезь 1,5 мм под углом 90°

Из диаграммы видно, что:

а. При отборе пара на выдув перед ЦНД суммарные потери могут достигать 1100 кВт, что составляет 1% от мощности последней ступени; при отборе за второй ступенью эта величина снижается до 0,6%, а при отборе за третьей ступенью не превышает 0,2%.

б. Варианты надрезов и рифления существенно не влияют на экономичность ступени.

в. Перепуск вносит дополнительные потери, которые могут достигать 0,8% от мощности последней ступени при угле наклона прорези 90°. Минимальное увеличение потерь в ступени (при угле 45°) — около 0,2%.

Таким образом, по уровню потерь наиболее эффективным являются варианты надрезов и рифления.

В заключении сформулированы следующие выводы и рекомендации.

а) Наиболее эффективным методом борьбы с влагой является выдув пара у выходных кромок. Этот метод позволяет снизить в последних ступенях мощных паровых турбин эрозионную опасность образующихся за сопловой решеткой капельных потоков в 3-4 раза (см. рис. 5). При этом дополнительные потери экономичности турбоагрегата для обеспечения пара на выдув существенно зависят от места отбора пара в термодинамическом цикле турбоагрегата. Выдув должен выполняться в верхней трети направляющих лопаток. Скорость выдуваемой струи С, должна быть не менее чем в 1-1.2 раза больше скорости пара за сопловой решеткой

Конструктивно выдув можно обеспечить через направляющие сварно-штампованные лопатки. Этот метод целесообразно применять во влажнопа-ровых ступенях с особенно высокой опасностью каплеударного эрозионного износа.

б) Надрезы и рифление сравнительно просто реализуются в традиционных конструкциях диафрагм последних ступеней паровых турбин и могут быть рекомендованы для применения в ступенях со значительной и умеренной эрозией рабочих лопаток. При этом рифления и надрезы выполняются на вогнутой поверхности лопатки вблизи выходной кромки лопатки, и при наличии внутриканальной сепарации влаги в ступени они располагаются в сопловом канале за щелями отсоса влаги. Таким образом, они хорошо сочетаются с другими методами влагоудаления в ступени, прежде всего - с внутри-канальной сепарацией влаги и с периферийными влагоуловителями.

в) В натурной ступени рекомендуется выполнять на вогнутой поверхности направляющих лопаток один надрез глубиной 0,5-0,6 мм параллельно выходной кромке или сетчатое рифление глубиной 0.2-0.3 мм на расстоянии, максимально возможном из условий прочности лопатки. В этом случае можно ожидать снижение каплеударного износа рабочих лопаток в 1,5-2 раза при сохранении или даже небольшом снижении уровня потерь в ступени. При этом следует учитывать, что выполнение надрезов и регулярного рельефа в виде сетчатого рифления снижает эрозионный износ во влажнопаровой ступени в меньшей степени, чем выдув, но этот метод эффективнее выдува с точки зрения газодинамических потерь.

г) Регулярный рельеф в виде сетчатого рифления ослабляет лопатку меньше, чем надрезы, и может быть выполнен непосредственно у выходной кромки лопатки. Это делает использование сетчатого рифления предпочтительнее надрезов.

д) В ступенях без внутриканальной сепарации влаги сетчатое рифление или надрез рекомендуется выполнять также на выпуклой поверхности лопаток в той зоне, где по условиям образования пленки на лопаточных поверхностях целесообразно организовывать отсос влаги.

е) Из исследованных вариантов экономически нецелесообразна реализация следующих:

- регулярный микрорельеф, полученный вибронакаткой, так как он не оказывает заметного влияния на влажнопаровой поток в ступени.

- перепуск влаги через щели сквозь перо лопатки ввиду их малой эффективности и больших газодинамических потерь в ступени, так как изменение структуры капельного потока в этом варианте главным образом связано не с перепуском влаги, а с разрывом пленочного течения со стороны вогнутой поверхности на входе в щель перепуска.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Епифанов В. К, Мосенжник Б.Ю., Цзы В Л. Влияние выдува в кромочный след на характеристики плоской решетки. // Тяжелое машиностроение. 1991. №10. С. 17-19.

2. Мосенжник Б.Ю., Уфлянд Г. Б. Соотношение процессов испарения и разгона влаги за направляющим аппаратом с выдувом перегретого пара. / Современное турбостроение. Сборник научных трудов. Вып. 4. - СПб.: Изд. Санкт-Петербургского института машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ). 2001. С. 100-117.

3. Мосенжник Б.Ю., Бляшко Я.И., Шнейдер Ю.Г., Епифанов В.К., Цзи Хунлян, Вольфовский Л.Г. Ав. № 8И 1693932 СССР. Направляющий аппарат влажнопаровой турбины. Б 0Ш 5/28,25/32/, 1988.

4. Епифанов В.К., Мосенжник Б.Ю., Рябов Н.С. Влияние регулярного рельефа на поверхности направляющих лопаток на интенсификацию дробления пленочной влаги во влажно-паровых ступенях паровых турбин. / Современное турбостроение. Сборник научных трудов. Вып. 5. - СПб.: Изд. Санкт-Петербургского института машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ). 2003. С. 104-112.

5. Мосенжник Б.Ю., Терентьев И.К. Соотношение процессов испарения и разгона влаги за направляющим аппаратом с выдувом перегретого газа. / XXIV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 80-летию со дня рождения академика В.П. Макеева. Краткие сообщения. -Екатеринбург: Изд. Уральского отделения РАН. 2004. С. 443-445.

6. Мосенжник Б.Ю., Терентьев И.К. Экспериментальное исследование влияния регулярного рельефа на поверхности направляющих лопаток на интенсификацию дробления пленочной влаги во влажно-паровых ступенях паровых турбин. / XXIV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 80-летию со дня рождения академика В.П. Макеева. Краткие сообщения. Екатеринбург: Изд. Уральского отделения РАН. 2004. С. 449-451.

Тиражирование и брошюровка выполнены в Центре "Университетские Телекоммуникации". Санкт-Петербург, Саблинская ул., 14 Тел. (812) 233-46-69. Лицензия ПДЛ № 69-182 от 26.11.96 Тираж 100 экз.

»19 4 7 5

ВВЕДЕНИЕ.

Глава М>1. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА).

1.1. Развитие активных методов защиты от эрозии во влажнопаровых ступенях турбин.

1.1.1. Технические системы для воздействия на пленочную и крупнодисперсную капельную влагу.

1.1.1.1. Системы для отвода влаги из проточной части.л.

1.1.1.2. Системы испарения пленочной влаги.

1.1.1.3. Дробление и разгон пленочной влаги.

1.1.2. Предотвращение осаждения влаги на поверхность направляющего аппарата.

1.2. Выбор исследуемых вариантов противоэрозионных систем. Цели и задачи исследования.

1.3. Обзор литературы.

Глава ЛГо 2. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ДИАФРАГМЫ ДЛЯ ВЫДУВ А И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕТОДОВ БОРЬБЫ С ВЛАГОЙ.

2.1. Разработка конструкции диафрагмы с выдувом для последней ступени мощных паровых турбин.

2.2. Объект исследования и экспериментальная установка.

2.3. Методика измерений дисперсности влаги и обработки результатов эксперимента.

2.4. Соотношение процессов испарения и разгона влаги за направляющим аппаратом с выдувом перегретого пара.

2.5. Моделирование процессов дробления пленочной влаги.

2.6. Выбор места замера параметров капельной влаги за экспериментальной решеткой.

2.7. Выводы по главе 2.

Глава № 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ИНТЕНСИФИКАЦИЮ ДРОБЛЕНИЯ КАПЕЛЬ В ГАЗОЖИДКОСТНОМ ПОТОКЕ ЗА НАПРАВЛЯЮЩЕЙ РЕШЕТКОЙ.

3.1. Структура капельного потока за исходным направляющим аппаратом.

3.2. Структура капельного потока за решеткой с выдувом.

3.3. Решетка лопаток с продольными надрезами.

3.4. Решетки профилей с регулярным микрорельефом на поверхности лопаток.

3.5. Решетки профилей с перепуском влаги на выпуклую поверхность лопаток.

3.6. Выводы по главе 3.

Глава М? 4. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИССЛЕДУЕМЫХ ВАРИАНТОВ.

4.1. Обзор результатов опубликованных исследований газодинамических характеристик исследуемых вариантов.

4.2. Цель и объект исследования.

4.3. Методика измерений и обработки результатов экспериментов.

4.3.1. Обзор методик расчета и критериев оценки потерь энергии с учетом выдува.

4.3.2. Методика обработки экспериментальных данных.

4.4. Газодинамические характеристики исходного варианта решетки.

4.5. Газодинамические характеристики решетки профилей, выполненных для I» организации выдува.

4.6. Газодинамические характеристики решетки с выдувом.

4.7. Газодинамические характеристики модельной ступени с выдувом рабочего тела.

4.8. Газодинамические характеристики решетки с продольными надрезами.

4.9. Газодинамические характеристики решеток с регулярным микрорельефом на поверхности лопаток.

4.10. Профильные потери решеток с перепуском влаги с вогнутой на выпуклую поверхность профиля.

4.11. Выводы по главе 4.

Глава № 5. СРАВНЕНИЕ ИССЛЕДОВАННЫХ ВАРИАНТОВ.

5.1. Сравнение исследованных вариантов по эффективности снижения эрозионной опасности капельных потоков.

5.1.1. Характеристики капельных потоков на входе в рабочее колесо.

5.1.2. Методика оценки эрозионной опасности капельных потоков.

5.1.3. Сравнение эрозионной опасности парокапельных потоков в ступенях с различными противоэрозионными системами.

5.2. Изменение экономичности влажнопаровой ступени.

5.2.1. Увеличение потерь в направляющих аппаратах с выдувом, рифлением и надрезами.

5.2.2. Снижение потерь от влажности в ступени при изменении структуры влажнопарового потока.

Развитие атомной энергетики, большая величина единичных мощностей турбин на органическом топливе продолжают привлекать внимание к проблеме обеспечения надежности и экономичности влажно-паровых ступеней.

Практические вопросы создания и совершенствования технических систем, направленных на борьбу с вредным влиянием влаги на работу паровых турбин, прежде всего - с эрозионным износом лопаточного аппарата, решаются на основании широких исследований процессов возникновения и движения жидкой фазы в проточных частях, образования крупных капель и их воздействия на эрозию лопаток, на экономичность турбин и т.п. В Советском Союзе такие исследования были начаты в БИТМ и ХТЗ и развиты в ЦКТИ, ЛПИ, МЭИ и на ЛМЗ, КТЗ, других научных организациях и заводах, и освещены в ряде монографий ([24], [26], [39], [50], [78], [79], [80]) и в многочисленных статьях. Отметим здесь основные результаты, необходимые для анализа конструктивных решений, направленных на снижение или ликвидацию эрозионного износа.

Как показали исследования, в процессе спонтанной конденсации выпадает влага в виде капель диаметром (2 - 8)хЮ"10 м, которые имеют практически такую же скорость, что и пар, и образуют с паровой фазой однородную в аэродинамическом отношении среду. Вместе с тем, в проточной части движутся капли жидкости размером в десятки и в сотни микрон, источником которых являются пленки жидкости на поверхности деталей турбоагрегата, в первую очередь - на поверхности направляющих аппаратов и рабочих лопаток. Механизмы образования этих пленок на поверхностях направляющих аппаратов, особенности их течения и срыва влаги из них подробно описаны в указанных выше монографиях. Укажем только, что течение пленок сопровождается развитой волновой структурой на границе взаимодействия пара с жидкостью. При этом, как установлено, с вершин капиллярных волн с ростом скорости пара относительно жидкости начинают срываться капли так, что над поверхностью пленки формируется пар о-капельный слой. Однако наиболее крупнодисперсная влага образуется в зоне кромочных следов за направляющими лопатками, куда с выходных кромок сходит пленка жидкости.

Таким образом, в пределах направляющего аппарата влажно-паровой ступени имеется спектр крупных капель влаги, движущихся со значительным скольжением относительно потока пара. Это приводит к высокоскоростному соударению таких капель с выпуклой частью входных кромок рабочих лопаток, что вызывает эрозионный износ. Кроме эрозии, отрицательное влияние влаги на работу влажно-паровых ступеней проявляется в значительном снижении экономичности турбоагрегата.

Для борьбы с отрицательным влиянием влаги на работу таких ступеней предложено большое количество различных технических систем. Большая часть таких систем сводится к применению различных сепарационных устройств. Имеются технические решения, направленные на испарение влаги в ступени или на интенсификацию ее дробления.

Несмотря на большое число исследований и опытно-конструкторских работ, сепарационные устройства в проточной части не решили проблемы, связанные с присутствием капельной влаги в потоке, прежде всего -проблему эрозионного износа. Внедрение систем, направленных на испарение или дробление влаги, сдерживается сложностью конструктивного выполнения таких систем и недостаточной экспериментальной и теоретической их проработкой.

Выше сказанное определяет важность и актуальность рассматриваемой темы диссертационной работы.

Цель работы - дать конструктивное и исследовательское обоснование новых систем борьбы с каплеударной эрозией во влажнопаровых ступенях паровых турбин большой мощности.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ СИСТЕМ В ПОСЛЕДНИХ СТУПЕНЯХ МОЩНЫХ ПАРОВЫХ ТУРБИН

По результатам выполненных исследований можно сделать следующие выводы и рекомендации. а) Наиболее эффективным методом борьбы с влагой является выдув пара у выходных кромок. Этот метод позволяет снизить эрозионную опасность образующихся за сопловой решеткой капельных потоков в 3-4 раза (см. рис. 5.6). При этом дополнительные потери экономичности турбоагрегата для обеспечения пара на выдув существенно зависят от места отбора пара в термодинамическом цикле турбоагрегата. Так для турбины типа К-1000-60/3000 наименьшие потери (около 0,35% на ступень) получены при отборе за третьей ступенью ЦНД.

Выдув должен выполняться- в верхней трети направляющих лопаток. Скорость выдуваемой струи Св должна быть более чем в 1-1,2 раза больше скорости пара за сопловой решеткой Сь

Конструктивно выдув можно обеспечить через направляющие сварно-штампованные лопатки - см. главу 2. б) Из исследованных вариантов для практического использования не следует принимать следующие:

- регулярный микрорельеф поверхности типа III по [84], выполняемый вибронакаткой, так как он не оказывает заметного влияния на процессы во влажно - паровой ступени;

- перепуск влаги через щели сквозь перо лопатки (рис. 2.5) ввиду их малой эффективности и больших газодинамических потерь в ступени. Показано, что изменение структуры капельного потока в этом варианте главным образом связано не с перепуском влаги, а с разрывом пленочного течения со стороны вогнутой поверхности на входе в щель перепуска. в) Регулярный рельеф, значительно превосходящий толщины водяной пленки на направляющих лопатках, дает эффект снижения максимальных и средних модальных размеров капель. Это менее эффективно снижает эрозионный износ во влажнопаровой ступени, чем вдув, но эффективнее с точки зрения газодинамических потерь. Максимум массового расхода влаги сдвигается в сторону вогнутой поверхности лопатки. При этом интенсификация дробления пленочной влаги зависит, главным образом, не от формы рельефа, а от уровня скоростей газового (парового) потока, омывающего участок вогнутого профиля лопатки с нанесенным на него регулярным рельефом. г) В натурной ступени рекомендуется выполнить один надрез глубиной 0,4-0,5 мм параллельно выходной кромке, на вогнутой поверхности лопатки на расстоянии, максимально возможном из условий толщины лопатки; форма надреза - см. рис. 2.3.

В этом случае можно ожидать снижение каплеударного износа рабочих лопаток в 1,5-2 раза при сохранении или даже небольшого снижения уровня потерь в ступени. Увеличивать число надрезов на профиле больше одного не следует. д) Выполнение на вогнутой поверхности профиля у выходной кромки регулярного рельефа в виде сетчатого рифления глубиной 0,2-0,3 мм по эффективности близко к одинарному надрезу. Снижение каплеударного износа рабочих лопаток в этом случае можно ожидать в 1,5-2 раза по сравнению с гладкими лопатками при том же уровне потерь, как в решетке с надрезами. При этом такой рельеф ослабляет лопатку меньше, чем надрезы, и может быть выполнен непосредственно у выходной кромки лопатки. Это делает использование сетчатого рифления предпочтительнее надрезов. е) В ступенях без внутриканальной сепарации влаги сетчатое рифление или надрез целесообразно выполнять также на выпуклой поверхности лопаток в той же зоне, где по условиям образования пленки на лопаточных поверхностях целесообразно организовывать отсос влаги. ж) Надрезы и рифление хорошо сочетаются с другими методами влагоудаления в ступени, и прежде всего - с внутриканальной сепарацией влаги и с периферийными влагоуловителями. Рифления и надрезы располагаются ближе к выходной кромке лопатки, чем щели отсоса влаги, и дополняют внутриканальное влагоудаление. з) Выдув требует существенного изменения конструкции и технологии изготовления направляющих лопаток и диафрагм. Этот метод следует применять во влажнопаровых ступенях с особенно высокой опасностью каплеударного эрозионного износа.

Надрезы и рифление сравнительно просто реализуются в традиционных конструкциях диафрагм последних ступеней паровых турбин и рекомендуются для применения в ступенях со значительной и умеренной эрозией рабочих лопаток

1. A.c. 189446 СССР. МПК FOld. Направляющий аппарат турбинной ступени. Авт. изобр. Крышев В.В., Ширков Б.А.; 1967,4 стр.

2. A.c. 194106 СССР. МПК FOld. Способ уменьшения влияния влажности на работу турбинной ступени. Авт. изобр. Крышев В.В., Ширков Б.А.; 1966; 2 стр.

3. A.c. 261396 СССР. МПК FOld. Направляющий аппарат турбинной ступени. Авт. изобр. Крышев В.В., Ширков Б.А; 1970; 2 стр.

4. A.c. 273214 СССР. МПК FOld. Направляющий аппарат турбинной ступени. Авт. изобр. Кириллов И.Й., Носовицкий А.И, Шпензер Г.Г., Наумчик Б.В.; 1970; 2 стр.

5. A.c. 300641 СССР. МПК FOld 25/32. Сопловая лопатка турбомашины. Авт. изобр. Кириллов И.И., Носовицкий А.И., Шпензер Г.Г.; 1970; 2 стр.

6. A.c. 330253 СССР. МПК FOld 25/32. Направляющая полая лопатка турбомашины. Авт. изобр. Беркович A.JL, Завадовский A.M., Яблоник P.M.; 1969; 2 стр.

7. A.c. 354166 СССР. МПК FOld 25/32. Направляющая лопатка турбомашины. Авт. изобр. Беркович A.JL, Кочуринер Ю.Я., Яблоник P.M.; 1970; 2 стр.

8. A.c. 411763 СССР. МПК FOld 25/32. Диафрагма турбинной ступени. Авт. изобр. Косяк Ю.Ф. и др.; 1976; 2 стр.

9. A.c. 681197 СССР. МПК FOld 25/32. Направляющий аппарат влажнопаровой турбины. Авт. изобр. Безюков О. К.; 1978; 3 стр.

10. A.c. 771350 СССР. МПК FOld 25/32. Направляющая лопатка влажнопаровой турбины. Авт. изобр Кириллов И.И., Наумчик Б.В., Безюков O.K.; 1980; 5 стр.

11. A.c. 817272 СССР. МПК FOld 25/32. Сопловой аппарат влажнопаровой турбины. Авт. изобр. Мячин Е.В, Бережецкий В.М., 1981; 4стр.

12. A.c. 819368 СССР. МПК FOld 25/32. Направляющая лопатка влажнопаровой турбины. Авт. изобр. Хаимов В.А., Храбров П.В., Шварцман Г.С., Кириллов В.И., Матвиенко В.А., Нахман Ю.В.; 1979; 2 стр.

13. A.c. 958662 СССР. МПК FOld 25/32. Направляющая лопатка паровой турбины. Авт. изобр. Хаимов В.А., Храбров П.В.; Шварцман Г.С.; 1981; 2 стр.

14. A.c. 996735 СССР. МПК FOld 25/32. Направляющий аппарат влажнопаровой турбины. Авт. изобр. Безюков O.K., Забелин H.A., Шпензер Г.Г.; 1981;.3 стр.

15. A.c. 1485788 СССР. МПК GOln 15/02. Способ определения состава капельной электропроводной жидкости в газожидкостном потоке. Авт. изобр. Епифанов В.К., Назаров В.В.; 1986; 3 стр.

16. A.c. SU 1693932 СССР. МПК FOld 5/28 25/32. Направляющий аппарат влажнопаровой турбины. Авт. изобр. Мосенжник Б.Ю. и др.; 1988;. 4 стр.

17. A.c. SU 1745982 СССР. МПК FOld 5/28. Устройство для снижения влажности в проточной части паровой турбины. Авт. изобр. Хлебалин Ю.М. и др.; 1992,2 стр.

18. Абрамович Г.И. Теория турбулентных струй. М.: Госфизматиздат,1960.

19. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Новосибирск. Наука, 1986.

20. Амелюшкин В. Н. Способы активного воздействия на эрозионноопасные потоки влаги. // Энергетическое машиностроение. № 44. Харьков. "Вища школа". 1987. С. 88 91.

21. Амелюшкин В.Н. Эрозия лопаток паровых турбин: прогноз и предупреждение. СПб.: Энерготех, 2000.

22. Анаников C.B., Таланов A.B. О движении испаряющейся капли топлива в факеле механической форсунки. // Изв. ВУЗов. Авиационная техника. 1974. № 3. С. 9-14.

23. Венедиктов В.Д. Газодинамическое исследование турбины с открытым воздушным охлаждением сопловых лопаток. // Изв. вузов. Авиационная техника. 1972. № 2. С. 84-91.

24. Венедиктов В.Д. Турбины и реактивные сопла на двухфазных средах. М.: Машиностроение, 1969.

25. Вольфсон И.М. Некоторые результаты экспериментального исследования решеток профилей турбинного облопачивания. Исследование элементов паровых и газовых турбин и осевых компрессоров. /Труды JIM3. Вып. 6. Машгиз. 1960. С. 65-90.

26. Дейч M. Е., Филиппов Г. А. Двухфазные течения в элементах теплоэнергетического оборудования. М.: Энергоатомиздат, 1987.

27. Дейч М.Е., Лазарев Л.Я. Исследование сопловых решеток с выпуском охлаждающего воздуха через выходную кромку. // Изв. вузов. Авиационная техника. 1972. № 2. С. 107-112.

28. Дерзкие формулы творчества. (Сост. А. Б. Селюцкий). Петрозаводск. Карелия, 1987.

29. Долинский А. А., Малецкая К. Д. Методика определения кривых испарения и сушки единичных капель различных рассолов. Тепломассообмен (межведомственный сборник). // Наукова думка. 1966. С. 51 56.

30. Епифанов В. К., Мосенжник Б.Ю., Цзы В.И. Влияние выдува в кромочный след на характеристики плоской решетки. // Тяжелое машиностроение. 1991. №1., С. 17-19.

31. Санкт-Петербургского института машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ). 2003. С. 104-112.

32. Исследование способов повышения эрозионной стойкости лопаток паровых турбин для АЭС. Часть 1. Исследование движения крупнодисперсной влаги в коротких каналах. Работа № 111103/0 7025. Яблоник P.M., Хаимов В.А. ЦКТИ.

33. Кириллов В.И. и др. Исследование внутриканального влагоудаления в последней ступени ЦНД с рабочей лопаткой длиной 960 мм. // Теплоэнергетика. 1981. № 2. С. 55-57.

34. Кириллов И. И. и др. Усовершенствованные способы влагоудаления. / Труды ЦКТИ. Вып. 122. JI. 1974. С. 40-45.

35. Кириллов И. И. Теория турбомашин. Л.: Машиностроение, 1972.

36. Кириллов И. И., Носовицкий А. И., Шпензер Г. Г. Некоторые способы снижения эрозии влажнопаровых турбин. // Теплоэнергетика. 1970. №4. С. 24-27.

37. Кириллов И. И., Носовицкий А. И., Шпензер Г. Г. Сепарационно-испарительное влагоудаление в ступенях влажно-паровых турбин. // Теплоэнергетика. 1970. № 8. С. 40-41.

38. Кириллов И.И. и др. Дробление пленок влаги на сходе с кромок сопловых лопаток паровых турбин; // ИФЖ. 1968. т.15. № 1. С. 85 -90.

39. Кириллов И.И., Яблоник P.M. Основы теории влажнопаровых турбин. Л.: Машиностроение, 1968.

40. Кириллов Н.Г. и др. Применение противоэрозионной защиты рабочих лопаток паровых турбин на Ириклинской ГРЭС. // Теплоэнергетика. 2003. №6, С. 26-28.

41. Кириллов Н.Г. и др. Снижение эрозии входных кромок рабочих лопаток последних ступеней паровых турбин. // Электрические станции. 1998. №9. С. 4-5.

42. Лазарев Л.Я. Исследование влияния формы выходной кромки наэффективность охлаждаемых профилей сопловых и рабочих лопаток. // Изв. вузов. Авиационная техника. 1973. № 1. С. 112-114.

43. Лаптева З.А., Лопатицкий А.О. Экспериментальная воздушная турбина ЭТВ-1 и ее стенд. Исследование элементов паровых и газовых турбин и осевых компрессоров. / Труды ЛМЗ. Вып. 6. Машгиз. 1960г. С. 471476.

44. Локай В.И., Кумиров Б.А. К вопросу обобщения опытных данных по исследованию влияния выпуска охлаждающего воздуха в проточную часть на КПД турбинной решетки. // Изв. вузов. Авиационная техника. 1971. № 4. С. 129-136.

45. Мухтаров М.Х. Газодинамическое исследование решеток турбинпри воздушном охлаждении лопаток. / Труды ЦИАМ. № 719. М. 1976.

46. Наумчик Б. В. Исследование сепарационного и испарительного способов удаления влаги в ступенях паровых турбин. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. JI. 1977.

47. Носовицкий А. И., Шпензер Г. Г. Газодинамика влажнопаровых турбинных ступеней. Л.: Машиностроение, 1977.

48. Основы практической теории горения. Ред. В.В. Померанцев. Л.: Энергия, 1973.

49. Патент 948293 (Великобритания) Improvements in or relating to Steam Turbines, 1964, FOld.

50. Патент 995643 (Великобритания) Improvements in or relating to Multistage Steam Turbines and Installations thereof, 1965, FOld.

51. Патент 1074762 (Великобритания) Improvements in and relating to Steam Turbines and methods of operating the same, 1967, FOld.

52. Патент 1084302 (Великобритания) Improvements in or relating to Steam Turbines, 1967, FOld.

53. Патент 1401176 (Великобритания) Steam turbine installation, 1975, F01D 5/08 5/28 9/02.

54. Патент 2399009 (США) Elastic fluid turbine, 1946, CI. 253-76.

55. Патент 3697191 (США) Erosion control in a steam turbine by moisture diversion, 1972, FOld 1/00.

56. Патент 3724967 (США) Moisture removal device for a steam turbine, 1973, FOld 25/32, FOld 15/00.

57. Патент 3923415 (США) Steam turbine erosion reduction by ultrasonic energy generation, 1975, F01D 5/28; F01D 17/08.

58. Патент 3997758 (США). Moisture control device for steam turbines, 1976, H05B 1/00; F01D 5/08; F04D 29/58.

59. Патент 1340752 (Франция) Procede de rechauffage d'aubes creuses de turbine, 1963, FOld.

60. Патент 1393506 (Франция) Prosede pour obtenir un meilleur fonctionnement des turbines a vapeur, et aube de turbines a vapeur pour la mise en oeuvre de ce procédé, 1965, FOld.

61. Патент 1399801 (Франция) Aube de turbine a vapeur, 1965, FOld.

62. Патент 1409464 (Франция) Prosede pour améliorer le fonctionnement des turbines a vapeu, 1965, FOld.

63. Патент 125219 (Чехословакия) Zpusob snizovani erose obeznych lopatek stupnu tepelnych turbin a zarizeni k provadeni tohoto zposobu, 1967, FOld.

64. Патент 58-49681 (Япония) Эрозионная защита лопаток паровой турбины, 1983, FOld.

65. Паровая турбина К-300-240 ХТГЗ. Под общей ред. Ю.Ф. Косяка. М.: Энергоиздат, 1982.

66. Перельман Р. Г. Эрозионная прочность деталей двигателей и энергоустановок летательных аппаратов. М.: Машиностроение. 1980.

67. Перельман Р.Г., Пряхин В.В. Эрозия элементов паровых турбин. М.: Энергоатомиздат, 1986.

68. Ронкин JI.M. О влиянии выпуска охлаждающего сопловые лопатки воздуха в проточную часть на КПД плоской решетки охлаждаемых профилей. // Изв. вузов. Авиационная техника. 1971. № 2. С. 59-66.

69. Руэлас Г. Б. Применение внутриканального наддува в сопловых решетках влажнопаровых ступеней турбин. Автореф. дис. на соискание учен, степени канд. техн. наук. М. 1983.

70. Свидетельство на полезную модель 13395 (Россия). Диафрагма ступени влажнопаровой турбины. 2000. FOld.

71. Спринжер Дж. С. Эрозия при воздействии капель жидкости. М.: Машиностроение, 1981.

72. Терентьев И.К. Ермашов Н.Н. Влагоудаление в паровых турбинах. / Энергетическое машиностроение. (НИИ Информтяжмаш). 1970. № 13.

73. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. М.: Энергоатомиздат, 1990.

74. Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. М.: Мир, 1972.

75. Фаддеев И.П. Эрозия влажнопаровых турбин. Л.: Машиностроение, 1974.

76. Филиппов Г.А., Поваров О.А. Сепарация влаги в турбинах АЭС. М.: Энергия, 1980.

77. Филиппов Г.А., Поваров О.А., Пряхин В.В. Исследования и расчеты турбин влажного пара М.: Энергия, 1973.

78. Хлебалин Ю.М. и др. Тепловая защита проточной части паровой турбины от влажно- паровой эрозии. // Изв. вузов. Энергетика. 1994. № 7-8. С. 61-66.

79. Чернухин В.А. Экспериментальное определение толщины жидкостной пленки и величины "капельного уноса", возникающего под воздействием скоростного газового потока. // Изв. вузов. Машиностроение. 1965. №4. С. 107-112.

80. Шелобасов И.А. и др. Экспериментальное исследование пленочных течений и способы активного воздействия на них. Труды МЭИ, Вып. 260. МЭИ. 1972.

81. Шнейдер Г.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. Л.: Машиностроение, 1982 г.

82. Яблоник P.M., Хаимов В.А. Устойчивость пленочного течения в коротких каналах. // ИФЖ. 1973. т. XXV. № 4. С. 641-647.

83. Akhtar M.S., Black J.,. Swanston M. J. C. Prevention of Steam Turbine Blade Erosion Using Stator Blade Heating. J. Mech. E. 17/77, vol. 191. p. 355-361.

84. Krzyzanowski J., Springiel Z., The Influence of Droplet Size on the Turbine Blading Erosion Hazard. Trans. ASME., v. 100. №4.1978.

85. Heyman F,J. Toward Quantitative Prediction of Liquid Impact Erosion. ASTM Special Technical Publication 474. Philadelphia, 1969.

86. Ruml Z., Orna M., Liska A. The Evaluation of Erqsion Resisten of Steam Turbine Blade Materials. Proc. 6th Int. Conf. on Erosion by Liquid Impact.

87. Schwerdtner Q. A., Yjsenfeld H.-G. Entwicklung zur Vermeidung von Schaufelerosionen in ND-Endstufen. VGB Kraftwerkstechnick, 1977, 57. №4, p. 227-235.

88. The battle against blade erosion. Engineering. 1967.204. № . p. 804806.

89. Wezorek B. Konstrukcja kola kierowniczego z modifikacja przepliwu paru. Prace IMP, 29-31, 1966. p. 359- 376.if <q