автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.13, диссертация на тему:Способы повышения экономичности и ресурса питательных насосов для ТЭС с энергоблоками мощностью 250-1200 МВт

На правах рукописи

Богуи Валерий Станиславович

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОНОМИЧНОСТИ И РЕСУРСА ПИТАТЕЛЬНЫХ НАСОСОВ ДЛЯ ТЭС С ЭНЕРГОБЛОКАМИ МОЩНОСТЬЮ 250-1200 МВт

Специальность 05.04.13 - Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты

АВТОРЕФЕРАТ 4848897

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2011

2 ИЮН 2011

4848897

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Жарковский Александр Аркадьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, с.н.с.

кандидат технических наук, доцент

Байбиков Александр Сергеевич Пылев Игорь Михайлович

Ведущая организация: ОАО "НПО ЦКТИ"

Защита состоится «21» июня 2011 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.229.09 при ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" по адресу 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., д.29, ауд. 225 главного здания.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет"

Автореферат разослан « //» мая 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.229.09 доктор технических наук, профессор

Хрусталев Б.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие отечественной и зарубежной энергетики в 1960-1980 г.г. характеризовалось ростом единичных мощностей, вводимых в эксплуатацию энергетических блоков тепловых электростанций (ТЭС): США - 1380 МВт, СССР - 1200 МВт, Япония -1000 МВт, Англия - 660 МВт. Ввод в эксплуатацию мощных блоков вызвал необходимость применения укрупненного технологического оборудования, к которому относятся и питательные насосы (ПН). В результате рядом фирм были разработаны и установлены на энергоблоках крупные ПН единичной мощностью: США - 47 МВт, Япония, ФРГ - 22 МВт, СССР и Англия - 16 МВт. Построенные в 60т80 г.г. прошлого века энергоблоки требуют модернизации и замены оборудования. Поэтому совершенствование конструкции, улучшение характеристик крупных ПН для ТЭС в настоящее время является актуальным.

Цель и задачи работы. Целью работы является повышение экономичности и ресурса ПН в диапазоне коэффициента быстроходности ступеней «.,=80+120 и создание современных, конкурентоспособных ПН для энергоблоков мощностью 250+1200 МВт. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие основные задачи:

- анализ существующих конструкций и характеристик крупных ПН;

- разработка методик и поиск оптимальных по форме проточных частей (ПЧ) насосов;

- исследование ступеней ПН и элементов конструкции на опытных установках;

- разработка и проверка в составе насоса прогрессивных конструкторских решений;

- проведение натурных испытаний ПН на ТЭС.

Методы исследования. Поставленные в диссертационной работе задачи решаются на основе методов вычислительной гидродинамики, термодинамики и прочности, экспериментальных исследований, натурных испытаний.

Научная новизна. Разработана уточненная методика проектирования и отработаны формы ПЧ насосов с высокими гидравлическими качествами на основе программного обеспечения (ПО), реализующего решение прямой гидродинамической задачи в двумерной и трехмерной постановках. Разработаны и апробированы уточненные методики пересчета характеристик ступени ПН при немодельной корректировке элементов ПЧ ступени (подрезка рабочего колеса (РК) по наружному диаметру, запиловка выходных кромок лопастей РК, изменение площади входа в диффузор направляющего аппарата (НА)). Разработаны и апробированы на модельных ступенях методы управления пограничным слоем (УПС) в РК ступени насоса, которые повышают гидравлические качества и улучшают вибрационные характеристики (ВХ) насоса. Разработаны и исследованы на опытных установках и в составе насосов материалы пар трения подшипников скольжения, работающих на перекачиваемой жидкости.

Теоретическая значимость работы. Разработана уточненная методика расчета ПН и отработаны ПЧ с высокими гидравлическими качествами на основе решения прямой гидродинамической задачи в двумерной и трехмерной постановках. Разработаны и апробированы уточненные методики пересчета характеристик ступени ПН при немодельной корректировке элементов ПЧ (подрезка РК по наружному диаметру, запиловка выходных кромок лопастей

РК, изменение площади входа в диффузор НА). Предложены и апробированы методы УПС в РК насоса, повышающие гидравлические качества и улучшающие ВХ насоса.

Практическая значимость работы. На основании выполненных работ на ОАО "Пролетарский завод" ("ПЗ") при личном участии и под руководством автора, созданы и эксплуатируются на ТЭС в составе энергоблоков мощностью 250^800 МВт ПН типа ПН 1135-340-4, ПН 1500-350-4 и др., отвечающие современным техническим требованиям и имеющие характеристики на уровне ПН ведущих мировых производителей.

Рекомендации но использованию. Результаты работы могут быть использованы при разработке крупных ПН для ТЭС с энергоблоками 250-И 200 МВт, а также центробежных насосов различного назначения.

Достоверность результатов. Достоверность результатов теоретических исследований подтверждена сравнением с результатами экспериментов. Достоверность характеристик созданных ПН подтверждена результатами испытаний ПН на ТЭС, а также результатами ресурсной эксплуатации ПН.

Личный вклад соискателя. В научных публикациях, которые раскрывают основные результаты работы, автору принадлежат:

-создание уточненных методик пересчета характеристик ступени ПН при немодельной корректировке элементов ПЧ (подрезка РК по наружному диаметру, запиловка выходных кромок лопастей РК, изменение площади входа в диффузор НА);

- внедрение ПО, разработка уточненной методики расчета ПН и отработка ПЧ с высокими гидравлическими качествами с использованием двухмерных и трехмерных гидродинамических методов;

-проведение экспериментальных исследований модельных ступеней и элементов ПН на опытных установках и испытаний ПН на ТЭС.

Апробация работы. Основные материалы работы докладывались и обсуждались на конференциях: Межведомственная конференция на Пермской ГРЭС "Вопросы эксплуатации и совершенствование конструкции питательных насосов для энергоблоков 500 и 800 МВт". Добрянка, 2000; Международные тендерные торги на Березовской ГРЭС "Модернизация питательных насосов ПН 1500-350 блока 800 МВт". Березов, 2001; МНТК "Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке". СПб, СПбГПУ, 2003; III МНТК "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика". СПб, СПбГПУ, 2005; IV МНТК "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития". СПб, СПбГПУ, 2006; МНТК "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития". СПб, СПбГПУ, 2008; 6-ая МНТК "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития". СПб, СПбГПУ, 2010; Международный научно- технический конгресс "Энергетика в глобальном мире". Красноярск, 2010; МНТК "ЕСОРиМР.РШ'2010. Эффективность и экологичность насосного оборудования". М., 2010.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 научных работ (в т.ч. 4 работы в журналах, рекомендованных ВАК), получено 6 авторских свидетельств и 4 патента на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка литературы из 150 наименований и 1 приложения. Основное содержание работы изложено на 191странице (включает 70 рисунков и 27 таблиц).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполнения работы по повышению экономичности и ресурса крупных ПН для ТЭС с энергоблоками мощностью 250+1200 МВт. Сформулированы цель и задачи работы.

В первой главе дан обзор состояния проблемы, связанной с разработкой, исследованием, проектированием, изготовлением, испытаниями и эксплуатацией ПН.

Экономичность, выпускаемых в 1960-1980 г.г. отечественных ПН, составляла 77+82,5%. Практика зарубежного насосостроения показывала, что возможности в повышении экономичности ПН еще не исчерпаны, а уровень КПД насоса может достигать 84 ■*■ 86%. С 1990 г. в связи с открытием российского рынка в отечественную энергетику стали внедряться мировые производители насосного оборудования, такие как "Sulzer" и "KSB" (Германия). Свои новые конструкции ПН на данные параметры предложили российские производители: ОАО "Ленинградский металлический завод" ("ЛМЗ"), ОАО "Калужский турбинный завод" ("КТЗ"). В связи с вышеизложенным в 1990 г. на "ПЗ" под руководством автора начались работы по созданию новой конструкции современного, конкурентоспособного ПН для энергоблоков ТЭС.

Во второй главе проведен анализ методов проектирования ПЧ насосов. На основании созданного на "ПЗ" банка данных ПЧ и метода моделирования приведены результаты расчетов конденсатного и ПН производства "ПЗ".

В практику проектирования на "ПЗ" при участии автора внедрено ПО и разработана уточненная методика расчета лопастных систем (ЛС) насоса, основанная на решении двух двумерных задач. Данный подход был разработан и апробирован для гидротурбин в ОАО "НПО ЦКТИ" ("ЦКТИ") (А.В. Федоров, В.И. Климович и Б.С. Раухман).

Меридианное сечение РК определяется параметрами: диаметрами выхода D2, втулки dBT> горловины Dr, шириной канала Ьг на выходе и углами наклона ограничивающих дисков. Для их определения используются зависимости, полученные на основе статистического обобщения экспериментальных данных: Ь2 = -0,015 + 0,0009315 • ns; IT = 0,00173 • ns + 0,393; dBT, определяется из прочностных соображений и допустимого прогиба вала. Обычно у ПН d,т = 0,4-0,46. Диаметр Di корректируется после определения величины расчетного напора Н = НТГ]Г, который должен удовлетворять техническому заданию. Решетка лопастей проектируется на 3-11 поверхностях тока (для относительно узких РК насоса - 5-7). Уравнение

3

скелетной линии в плоскости конформного отображения описывается полиномиальной зависимостью х = коэффициенты которой определяются углами лопасти на входе и /

выходе/7л1, р„2 > коэффициентами кривизны скелетной линии А"20, КА0 на 1/20 ее длины на входе и выходе, углом охвата лопасти ср. Задается толщина профиля 8np(s). Расчет JIC в первом приближении выполняется в равноскоростном потоке. В результате гидродинамического расчета определяются параметры:

А6/у, A,, А,г- «2. W(ï), pis), ф), УМ К' К' где Wmax/fVmin — отношение максимальной и минимальной относительных скоростей на стороне разрежения (СР) и стороне давления (СД) лопасти на каждой поверхности тока.

По результатам решения осесимметричной задачи определяются поверхности тока, на которых формируются JIC. На это затрачивается 3-4 итерации. Процесс завершается, когда погрешность определения меридианной скорости не превышает 1 + 2 %.

В РК при низких и средних значениях ns отличие исходного равноскоростного потока от расчетного не превышает 10%, при высоких значениях ns различие может достигать 3040 %. На найденных осесимметричных поверхностях тока вновь решается задача обтекания. На основе опыта проектирования высокоэффективных колес ПН с пространственной J1C были выработаны рекомендации, позволяющие получить JIC с высокими гидродинамическими качествами: 1) циркуляция по высоте лопасти постоянна; 2) величина минимальной скорости

невязкого потока по втулочному сечению на СД лопасти W^ должна быть положительной;

3) рекомендуемая густота решетки для РК с ns=85+100 - llt= 2,4 + 2,6; ns=100+l 15- l/t= 2,2+ 2,4; ns=l 15+130 - Ht- 2,0+ 2,2; 4) скелетная линия профилей на входном и выходном участках JIC должна быть прямолинейной (К2о=К4о=0); 5) угол атаки должен находиться в пределах i = (2+5)°, угол безударного входа потока определяется по величине потерь Ьуд=0 по результатам расчета обтекания ЛС. Расчет ведется в диапазоне подач (0,4 +1,4) Q„„„.

Результаты расчета параметров РК насоса ПН 1135-340-4 по изложенной методике представлены на рисунке 1. Качество JIC оценивалось интегральными параметрами: ударными и профильными потерями /гуд, /гпр и кавитационным коэффициентом Тома ст. Потери

на ограничивающих дисках h„ в соответствии с рекомендациями Г.Ю. Степанова учитывались приближенно - пропорционально профильным потерям hBT= 0,5 h„p.

Ипр. %

Рисунок 1 - Зависимость гидродинамических параметров РК от режима работы насоса

С 1995 г. на "ПЗ" вместо НА канального типа в практику производства впервые были внедрены НА решеточного типа с числом лопаток равным 12. Такой тип НА является высокотехнологичным, его поверхность может быть изготовлена с высокой степенью точности и чистоты поверхности. Для проектирования НА и обратного НА (ОНА) использовалось то же ПО, что и при проектировании ЛС колеса. Путем варьирования параметрами НА достигалась его высокая экономичность. Соотношение диаметров 0з/02= 1,047 принято как оптимальное для п5=90. Соотношение / Ог = 1,4, где 04- диаметр выхода из канала НА, было выбрано из условия снижения скорости в НА в 2 раза при угле раскрытия диффузорной решетки а =10". Минимальная виброактивность ПН была достигнута при соотношении числа лопастей РК и лопаток НА равном Х21Ъъ=11\2. Густота решетки НА принята 1,78. Решетка ОНА проектировалась из условия постоянства скорости К(^) и обеспечения раскрутки потока перед следующей ступенью насоса. Густота решетки ОНА- 2,3. Сравнение расчетных значений потерь в элементах ПЧ для разных подач представлено в таблице 1 и на рисунке 2.

Приемочные испытания насоса ПН 1100-350-4, имеющего аналогичную ПЧ, были проведены "ЦКТИ" (К.Т. Шлемензон и С.Л. Дубилет) при участии автора на блоке № 3 "Южной ТЭЦ" Ленэнерго". Анализ расчетных и экспериментальных характеристик показывает (таблица 1), что на номинальном (расчетном) режиме характеристики имеют хорошую сходи-

5

мость (при испытаниях относительная предельная погрешность в определении подачи составила ± 1,4%, напора ± 0,5%, КПД насоса ± 1,5 %).

Таблица 1 - Гидравлические потери в элементах ступени ПН 1135-340-4 и характеристики насоса

Режим е Ьрк 11НА ЬоНА Т)г Г)ст Лст.прив. Лнрасч. Пст.расч. Лн.ЭКСП. Нст.эксп.

Разм. - % % % % % % % % м % м

1 1,4 6,1 2,0 0,35 7,45 92,5 81,4 83,0 79,7 291 - -

2 1,2 3,9 1,5 0,25 5,65 94,4 83,0 84,6 81,3 450 81,8 370

3 1,0 3,6 1,4 0,2 5,2 94,8 83,4 85,0 81,7 592 82,4 597

4 0,8 5,9 3,9 0,25 9,75 90,3 79,5 81,1 77,8 651 80,2 658

5 0,6 11,0 10,2 0,35 21,55 78,5 69,1 70,6 67,3 672 71,3 695

Ирк, %

Рисунок 2 - Зависимость потерь в элементах ПЧ ступени насоса от подачи С внедрением на "ПЗ" современных методов расчета вязкого течения (пакет Лпзуэ СРХ 12), был выполнен повторный расчет обтекания ЛС ступени насоса ПН 1135-340-4, который показал на расчетном режиме достаточно хорошую сходимость полученных результатов с ранее выполненными расчетами по методике в двухмерной постановке задачи (расхождение не более 2 %).

Для расчетов вязкого течения в ПЧ насоса с параметрами (3=350 м3/ч, Н=35 м, п=2940 об/мин, 02=195 мм, 1^=230 был также использован пакет Лпяуя СИХ 12. Были выполнены расчетные исследования (к-е модель турбулентности) по определению влияния формы выходной кромки лопасти РК на параметры ступени. Рассматривались четыре варианта вы-

ходной кромки (рисунок 3). На рисунке 4 представлены расчетные распределения векторов относительной скорости потока вблизи выходной кромки РК, откуда видно, что варианту № 4 (специальная запиловка, предложенная автором) соответствует существенное увеличение угла р вектора относительной скорости, а, следовательно, и увеличение напора. По результатам расчетов и проведенных испытаний насоса (при испытаниях относительная предельная погрешность в определении подачи составила ± 1,4%, напора ± 0,8%, КПД насоса ± 2%) было показано, что вариант запиловки № 4 обеспечивает максимальное повышение напора до 13% по сравнению с вариантом № 1. Хорошая сходимость на номинальном режиме характеристик насоса, полученных расчетом и экспериментально (расхождение по напору 2,3 %, по КПД 0,4%), позволяет рекомендовать использованную численную методику для прогнозирования характеристик и разработки ЛС насосов. Многочисленные запиловки РК, выполненные автором при отработке ступеней насосов в диапазоне п5= 60 -^230, показывают, что при запиловке по варианту № 4 возможно повышение напора ступени на 8-45%, что позволяет рекомендовать этот метод при необходимости повышения напора насоса.

Рисунок 3 - Выходной участок лопасти РК: а - расчетная выходная кромка (№ 1); б - запиловка выходной кромки (№ 2); в - со округленней выходной кромки (№ 3); г - с запиловкой и со скруглением выходной кромки (№4)

Рисунок 4- Векторы относительной скорости вблизи выходных кромок РК

В разделе 3 приведены результаты экспериментальных исследований на "ПЗ" элементов ПЧ насоса на опытной установке ОУАЭ-1 (при испытаниях относительная предельная погрешность в определении подачи составила ± 0,7%, напора ± 0,8% и КПД ступени насоса ± 1,1%) и разработка методик пересчета характеристик ступени при ее немодельной корректировке.

Для уточнения оценки влияния подрезки РК в области минимальных зазоров 8=1+3% между РК и НА на характеристики ПН была исследована модельная ступень насоса ПН-1135-340 с /1,-90. Колесо с наружным диаметром 297 мм (сборка I) поэтапно подрезали до значений диаметров: 294 мм (сборка II), 291 мм (сборка III) и 286 мм (сборка IV) при диаметре входа в НА 0з=300 мм, что соответствует радиальным зазорам 1,2,3 и 4,7 %, где 8 = (Яз- Из) / Яз • 100%, Характеристика ступени становится более пологой с увеличением зазора б, а экономичность ступени повышается на 1,4% при 8 = 3%. Дальнейшая подрезка РК приводит к стабилизации, а затем при 8 > 4,7% к падению КПД. Вибрационные испытания вариантов ступени показали, что в диапазоне средних (выше 200 Гц) и высоких частот уровень вибрации, определяемый гидродинамическими процессами в ПЧ ступени, при подрезке РК уменьшается. Так, при увеличении радиального зазора с 1% до 3% указанное снижение составляет 2+8 дБ, причем на лопастной частоте - 5 дБ.

Разработана уточненная методика пересчета характеристик ступени при подрезке РК (помечены *) ПН по наружному диаметру в области минимальных зазоров 8, предложены формулы пересчета:

н~нт ^ е~1л/

Расхождение расчетных и экспериментальных характеристик ступени при подрезке РК в диапазоне подач 0,7()от<0<\,\()„„т не превышает 1,5+2 %. Аналогичные исследования и расчеты были выполнены на модельной ступени насоса ПН 1500-350 с п„= 106, где было показано, что увеличение КПД ступени на 1,5 % при подрезке РК происходит до величины зазора 8 = 5%. В диапазоне 8 = 5 + 7 % КПД стабилен, а далее при 8 > 7 % он снижается.

Изменение площади входа в диффузор НА используется при проведении унификации ступеней ПН и при необходимости смещения оптимального режима ступени по подаче. Автором совместно с В.А. Зимницким были рассмотрены результаты испытания модельных ступеней с семилопастным РК и тремя однотипными шестиканальными НА, имеющими различные площади входа в диффузор: для базовой ступени п,= 110, для второй ступени при относительном заужении 5 = 0,8 п8= 92 и для третьей ступени при 5 = 0,65 п8= 80. На основании анализа экспериментальных данных для расчета напора и расхода при уменьшении площади входа в диффузорные каналы НА были выведены зависимости:

Н' = Н ■ 5"'75 + Н,тт ■ (1 + 18аэ)■ (1 -5)°'"; (&",„,,'ваш) = ,

где - S отношение площади входа диффузора НА к базовой величине; * - параметры при уменьшении площади входа в каналы диффузора. Расчетные и экспериментальные зависимости Н = /(0 имеют хорошую сходимость во всем диапазоне режимов работы ступени. Расхождение по напору не превышает 2%. Полученные формулы были апробированы результатами испытания двух ступеней с семилопастным РК и восьмиканальными НА при

расширении (5 = 1,14, ns= 112) площади входа диффузора НА базовой ступени с ns= 106. Указанные формулы могут быть использованы для предварительных, оценочных расчетов.

Для определения влияния УПС в РК на КПД и ВХ ступени автором совместно с В,А.Зимницким, С.Н. Шкарбулем и А.А. Жарковским на установке ОУАЭ-1 был проведен комплекс исследований вариантов модельной ступени ПН 1135-340 с ns=90 по определению влияния вдува в пограничный слой ( ПС) через отверстия в покрывающем диске, через щель между покрывающим диском и лопастью и установки генераторов вихрей. Во всех исследованных вариантах был получен прирост КПД на 0,8+ 1,3 %. Наиболее эффективным и технологичным следует считать вариант XJI (таблица 2): максимальный прирост полного КПД At] = 1,1% при увеличении гидравлического КПД Дт|г= 2,3% получен с одним отверстием в покрывающем диске оЗ мм, с углом наклона 20° к поверхности диска и расположенным у задней стороны лопасти примерно на расстоянии 1/3 от выхода из РК. Вдув осуществлялся за счет разности давлений в пазухе между корпусом и покрывающим диском РК в точке вдува, расположенной в межлопастном канале у CP лопасти в низкоэнергетической зоне потока. В других вариантах ступени (ХК- ХП) был увеличен расход жидкости на вдув £Q0 за счет увеличения количества и диаметров отверстий. Отмечено, что с увеличением расхода на вдув гидравлический КПД повышался даже при снижении полного КПД (вариант ХЗ).

Таблица 2 - Изменение гидравлического КПД для различных вариантов ступени

Параметры Вариант ступени

ХЛ ХК ХИ ХЗ хо ХП

E&V/ ч 3,31 6,58 9,16 11,34 15,86 20,86

2,3 2,9 2,8 2,9 2,2 0,4

А 7?,% 1,1 0,8 0,3 -0,2 -1,7 -3,3

Анализ результатов спектрограммы вибраций при различных вариантах вдува показывает, что характеристика имеет два ярко выраженных пика: на оборотной частоте /и6 = 41,7Л/ и лопастной частоте /, = 291,7Гц, что характерно для насосов. Разница в уровнях вибрации на частоте /,6 объясняется качеством балансировки РК, снижение уровней на частотеу вариантов X Л и X 3, по сравнению с вар. X - следствие влияния вдува. Для этих вариантов ступени снижение уровней вибрации на /я составило 10 и 16 дБ соответственно, на средних и высоких частотах спектра снижение вибрации составило на 5+16 дБ. При дальнейшем увеличении расхода на вдув > 0,05 ВХ ухудшаются, вследствие падения как

гидравлического, так и полного КПД ступени. Таким образом, результаты исследований показали положительное влияние вдува струи жидкости в ПС межлопастных каналов РК на экономичность и ВХ ступени насоса. Отмечена зависимость уровней вибрации от гидравлического КПД ступени насоса, что делает перспективным применение УПС в конструкциях малошумных насосов.

Наряду с ПЧ, системой разгрузки осевой силы и концевыми уплотнениями, подшипники насоса во многом определяют его ресурс и надежность. В ПН широкое применение получили подшипники скольжения. ЦНИИ КМ "Прометей" (В.Е.Бахарева и А.В.Анисимов) совместно с "ПЗ" при участии автора были проведены работы по созданию подшипников скольжения на базе термопластичного полимера полифениленсульфида марки УПФС, применяемого при температуре до 210 °С. Триботехнические характеристики материала УПФС (рисунок 5) в диапазоне 5-40 МПа м/с соответствуют широко распространенному материалу ФУТ (применяется до 125 °С), что позволит успешно применять УПФС в подшипниках ПН как отечественную разработку и технологию.

25 20

I

£10

6

о

О 5 10 15 20 25 30 36 40 45 50

Р (МПа)

Рисунок 5 - Зависимость линейной интенсивности изнашивания различных материалов пар трения от контактного давления Р при V- 1 м/с

В главе 4 приведены результаты проектирования и испытаний 1-й модельной ступени насоса ПН 1500-350-4. Сравнение ее характеристик со штатной ступенью показали, что на режиме Q = 302 м3/ч коэффициент Скр модифицированной ступени увеличился с 680 до 865. При этом ступень обеспечивает возможность работы в режиме перегрузки до 0=1,36 Q0a^. Натурные кавитационные испытания насосов, проведенные автором на энергоблоках мощностью 800 МВт Пермской и Березовской ГРЭС, подтвердили полученные результаты.

В момент прохождения выходных кромок лопастей РК мимо лопаток НА возникают потери на удар и пульсации давления, определяющие уровни вибрации на лопастной частоте. В результате проведенного анализа существующих рекомендаций, характеристик базовых насосов и экспериментальных исследований автором для насосов ПН 1135-340-4 и ПН 1500-

ФУТ по 30X13

¡УПФС по 95X18

ФУТ по 95X18

г т

УПФС по 30X13

Г ^

•

1ФУТ-Б по 95X18

350-4 были выбраны соотношения Ъг/Хт, = 7/12 (ранее на базовых насосах Z2/Zз = 7/6). Проверка данного технического решения была проведена на насосе ПН 1100-350-4 Южной ТЭЦ "Ленэнерго" и насосе ПН 1500-350-3 Сургутской ГРЭС-2, при этом уровни вибрации на лопастной частоте снизились с 4-^6 мм/с до 1 мм/с.

В результате исследований ступеней насосов на опытных установках и испытаний ПН на местах эксплуатации были оптимизированы радиальные зазоры 5 между РК и НА с учетом формы напорной характеристики, КПД, пульсаций давления и вибрации на лопастной частоте. Так в насосе ПН 1135-340-4 (п5=90) б принят 4,7%, а в насосе ПН 1500-350-4 (п5=106) - 7,0%. Таким образом, для ПН в диапазоне п5= 80 -¡-106 можно рекомендовать радиальный зазор 5 = 4,7-5- 7,0 %.

На основании проведенных расчетов и конструкторских проработок, патентных исследований на "ПЗ" при непосредственном участии автора разработана (получены два патента РФ) конструкция пускового устройства (ПУ), предназначенного для обеспечения режимов пуска (останова) ПН (рисунок 6).

В таблице 3 приведены результаты расчета динамики ротора при пуске насоса ПН 1100350-4 и отсутствии подачи конденсата на ПУ. Расчет выполнен при различной частоте вращения с определением нагрузки на подшипник /% удельного давления Р на рубашку и зазора Ь в пусковом подшипнике. Там же приведены значения скорости V (м/с) и РУ (МПам/с) - фактора, характеризующего эффективность работы подшипника. Анализ результатов расчетов показывает, что подъем ротора в подшипнике (Ь= 0,05 мм) происходит при частоте вращения ротора 1500 об/мин, когда в результате постепенного увеличения перепада давления в радиальных зазорах уплотнений РК и разгрузочного диска,

Вкладыш

Узел крепления разгрузочного диска с закладным кольцом, уплотнение термостойкой резиной

Рисунок 6- Пусковое устройство питательного насоса П11 1500-350-4М

возникающие в них гидростатические силы уравновешивают массу ротора, т.е. F-0. Далее при повышении частоты вращения ротора насоса до п = 5150 об/мин зазор в подшипнике достигает величины 0,18 мм, т.е. подшипник полностью отключается и находится практически в центре динамического равновесия.

Таблица 3- Результаты расчета динамики ротора насоса ПН 1100-350-4

Пара- Ед.изм. Частота в ращения

метры об/мин 250 500 750 1000 1200 1400 1500 5150

F кгс 300 290 289 282 275 266 3,2 0

Р МПа 0,46 0,45 0,45 0,44 0,44 0,4 0,034 0,0047

V м/с 1,05 2,09 3,14 4,19 5,02 5,86 6,28 21,59

PV МПа-м/с 0,49 0,94 1,4 1,82 2,13 2,41 0,22 0,1

b мм ~0 ~0 ~0 ~0 ~0 ~0 0,05 0,18

ПУ данного типа впервые применено на насосе ПН 1150-350-4 блока 250 МВт Южной ТЭЦ "Ленэнерго". Наработка насоса с 1998г. по 2009г. составила около 80 тыс. часов, что в три раза превышает среднестатистические характеристики базового насоса ПН 1135-340.

В работе приведены результаты исследования автором насосов типа ПН 1500-350 при работе на частичных режимах и оптимизации линии рециркуляции (ЛР). Как показывает анализ, одиночная работа насоса предпочтительней на всех режимах от 60% N5,,. до 30% К5л. При эксплуатации ПН наиболее опасными, с точки зрения вибрации, являются режимы работы ПН на частичных подачах в особенности, работа по ЛР при опрессовке котла и вводе (выводе) насоса в параллельную работу. Результаты расчетов и испытаний показывают, что в штатной ЛР возникает эффект ее частичного запирания, что снижает ее пропускную способность (фактические значения расхода по ЛР в 1,5+1,7 раза меньше расчетных). "ЦКТИ" (11.11. Трифонов и С.Л. Дубилет) при участии автора проведен расчет и выполнена разработка специального переходника, имеющего дроссель и диффузор. Переходник размешается непосредственно в деаэраторе и исключает запирание ЛР.

В разделе 5 приведены материалы по созданию на "ПЗ' под руководством автора конструкции конкурентоспособного ПН с повышенными экономичностью, надежностью и ресурсом. При модернизации от старого насоса сохраняются корпус, рама, крышка (с доработкой), узлы концевого уплотнения и масляного подшипника на входе насоса. Заново изготавливаются следующие элементы: водорез, ПЧ, ПУ, необходимый комплект деталей.

Анализ характеристик насосов ПН 1500-350 (базовый вариант) и ПН 1500-350-4М показал, что на номинальном режиме новый насос имеет частоту вращения 4620 об/мин вместо 4665 об/мин, т.е. его ПЧ более высоконапорная. Новый насос обладает лучшими кавитаци-онными качествами, имея допускаемый кавитационный запас 80 м, против 145 м. Уровень вибрации (4 мм/с) ниже, чем на базовом (12,1 мм/с). В результате низкого статического прогиба ротора 0,12 мм в насосе ПН 1500-3 50-4М (вместо 0,32 мм), применения блок-секций, активных центровок и ПУ его надежность и ресурсные характеристики значительно выше. Так в насосе ПН 1500-350 ресурс между капитальными ремонтами составляет 2 года или 16 тыс. час, а в насосе ПН 1500-350-4М - 6 лет или 45 тыс. час соответственно.

Сравнение характеристик насоса ПН 1500-350-4М и насосов других производителей показывает, что по экономичности (КПД = 85+86 %) и кавитационным качествам насосы примерно одинаковые, однако только у насоса «ПЗ» имеется подтверждение как уровня КПД, так и значений кавитационных характеристик, полученных при натурных испытаниях на ТЭС.

По уровню минимальной виброактивности ПН на первый взгляд преимущества имеет фирма"К8В", но спектральный анализ характеристик показывает следующую закономерность: по общему уровню вибрации преимущества имеет фирма "KSB" - l-r-2,5 мм/с, у "КТЗ" - 3+4,8 мм/с, а у "ПЗ" - 3-И,5 мм/с. Однако, на лопастной частоте минимальные уровни вибрации имеет насос "ПЗ" - 0,4 мм/с (что, по нашему мнению, является результатом применения более совершенных методик расчета J1C ступени), а у насосов "КТЗ" и "KSB" - 1,3 и 2 мм/с, соответственно. Преимущества по уровню вибрации на оборотной частоте имеет насос "KSB", у которого уровень вибрации равен 0,3 мм/с, против 2,5+3,5 мм/с у "КТЗ" и "ПЗ".

Только в конструкции насоса «ПЗ» применено ПУ, что сокращает длину ротора, уменьшает статический прогиб, повышая надежность и ресурс ПН и сокращает на 8 т/ч расход масла (ввиду отсутствия выносного опорно-упорного подшипника, применяемого остальными фирмами). Ресурсные характеристики ПН у всех представленных фирм достаточно высоки (заявленный ресурс до капитального ремонта ПН у фирмы "KSB" составляет 60-80 тыс. час, а у фирмы "Sulzer"- 50-80 тыс. час). Насосы "ПЗ", при наибольшем количестве насосов в эксплуатации : насосы типа ПН 1500-350-4 (49 шт.), имеют к настоящему времени референтные наработки: 45 тыс. час на Березовской ГРЭС, 49 тыс. час. на Нижневартовской ГРЭС и до 75 тыс. час на Сургутской ГРЭС-2, насосы типа ПН 1100-350-4 (27 шт.) до 80 тыс. час на Южной ТЭЦ "Ленэнерго".

ВЫВОДЫ

1 Разработаны способы повышения экономичности и ресурса крупных ПН:

1.1 Разработана уточненная методика проектирования ПН на основе решения прямой гидродинамической задачи в двумерной и трехмерной постановках, на основе которой спроектированы ПЧ с высокими гидравлическими качествами для насосов ПН 1135-340-4 и ПН 1500-350-4 производства ОАО "Пролетарский завод".

1.2 Оптимизирован радиальный зазор между РК и НА, обеспечивающий повышение КПД ступеней до 1,5 % и снижение вибрационных характеристик на 8 дБ. В диапазоне ns= 90 -406 оптимально иметь радиальный зазор 8 = 4,7+7,0 %. Разработана методика пересчета напорной характеристики при подрезке РК в области минимальных радиальных зазоров 5 < 3%.

1.3 Расчетом с использованием пакета Ansys CFX 12 и экспериментально показано, что для насоса с ns=230 при выполнении специальной запиловки выходных кромок лопастей РК возможно повышение напора ступени на 13%. Применение метода специальной запиловки выходных кромок лопастей РК в ступенях с коэффициентом быстроходности ns=60+230 подтвердило возможность повышения напора на 8 +15 %.

1.4 Разработана методика пересчета характеристики ступени насоса при изменении площади входа диффузора НА в диапазоне ns= 80 +112.

1.5 На основе анализа и исследований методов УПС отработан способ вдува перекачиваемой жидкости через отверстия в покрывающем диске в межлопастные каналы PK, который позволяет повысить КПД ступени и улучшить вибрационные характеристики.

1.6 Проведены исследования вариантов подшипников скольжения на водяной смазке и материалов пар трения, которые показали, что при температуре до 125 °С наиболее оптимальным вариантом является подшипниковая пара: рубашка из материала ФУТ-Б по втулке из стали 95X18. Для использования в ПН при температуре водяной смазки до 210 °С рекомендуется применение в качестве материала рубашки полифениленсульфида марки УПФС.

2 На основании разработанных способов и отработанных технических решений создана конструкция современного конкурентоспособного ПН. Насос ПН 1500-350-4 М по сравнению с ранее выпускаемым насосом ПН 1500-350 имеет явные преимущества: более высокую напорность ПЧ, улучшенные кавитационные качества, повышенный на 2% КПД, сниженную на 380 кВт потребляемую мощность, сниженные с 12,1 мм/с до 4 мм/с уровни вибрации и увеличенный ~ в три раза ресурс.

3 Высокие технические характеристики насосов типа ПН 1500-350-4 и ПН 1135-340-4, в т.ч., надежность и ресурс подтверждены проведенными приемочными и периодическими испытаниями и успешной эксплуатацией насосов на ТЭС. К настоящему времени максимальная наработка первого насоса ПН 1500-350-4 на Сургутской ГРЭС-2 составила 75 тыс. час, а первого насоса ПН 1100-350-4 на Южной ТЭЦ "Ленэнерго" - 80 тыс. час.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ СОИСКАТЕЛЯ

1. Авторское свидетельство № 1222902 СССР. «Рабочее колесо центробежной турбо-машины» / Богун B.C., Жарковский A.A., Зимницкий В.А., Шкарбуль C.H..F 04 D 29/28, 29/22, Б.И. 1986, №13.

2 Авторское свидетельство № 1276866 СССР. «Упругая опора» / Богун B.C., Васина Е.К., Дуан A.B., Дубилет С.Л., F 16 F 5/00, Б.И. 1986, №46.

3 Авторское свидетельство №1339306, СССР. «"Рабочее колесо центробежной турбо-машины» / Богун B.C., Жарковский A.A., Зимницкий В.А., Шкарбуль С.Н., F04 D 29/28, 29/22, Б.И, 1987, №35.

4 Авторское свидетельство №1523731 СССР, «Многоступенчатый насосный агрегат»/ Богун B.C., Зимницкий В.А., F 04 D1/06, 29/66, Б.И. 1989, №43.

5 Авторское свидетельство № 1490332 СССР. "Упругая опора"/ Гинзбург А.Е., Дуан A.B., Дубилет С.Л., Богун B.C., F 16 С 27/00, Б.И. 1989, №24.

6. Авторское свидетельство № 1529064, СССР. "Модельная гидромашина". Богун B.C., Михайлов В.П., Шаховский В.И. - Б.И. 1989, №46.

7. Арутюнян A.A., Богун B.C., Жарковский A.A. Конверсия технических решений, апробированных в судовом насосостроении, в конструкции питательных насосов для ТЭС и АЭС // Морской вестник, 2009, № 4(32).- С. 57-60.

8 Богун B.C., Бахарева В.Е., Анисимов A.B. Подшипники скольжения из антифрикционных углепластиков для центробежных насосов энергетических установок. Вопросы материаловедения, 2010, № 1(61).- С. 60-65.

9 Богун B.C., Войков С.Н. Конверсия конструкторских разработок судового машиностроения в насосное оборудование для энергетики // Научно-технический сборник Судостроительная промышленность. Серия: Технология и организация производства, СПб, 2006.-С.89-97.

10 Богун B.C., Войков С.Н., Пугачев П.В., Шумилин С.А. Разработка нефтяного откачивающего насоса с дизельным приводом. // Гидравлические машины, гидроприводы, гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития. Труды Международной научно-технической конференции СПб Политехнического университета. СПб, 2008,-С.42-47.

11 Богун В. С., Дубилет С. Л., Михайлов В. П., Шлемензон К. Т., Шорников Е. А. Применение термодинамического метода определения экономичности для планирования ремонта питательных насосов энергоблоков // Электрические станции, 1998, №6,- С. 49-51.

12 Богун B.C., Дубилет С.Л., Трифонов H.H. Исследование работы питательного насоса блока 800 МВт на частичных режимах. Разработка линии рециркуляции насоса. // Гидравлические машины, гидроприводы, гидропневмоавтоматика. Труды III Международной научно-технической конференции СПб Политехнического университета. СПб, 2005. - С.72-80.

13 Богун B.C., Жарковский A.A., Зимницкий В.А., Шкарбуль С.Н. Повышение экономичности ступени питательного насоса//Энергомашиностроение, 1987, №3.-С. 14-17.

14 Богун B.C., Зимницкий В.А. Влияние подрезки рабочего колеса на характеристики ступени насоса // Энергомашиностроение, 1988, №3. -С. 7-9.

15 Богун B.C., Зимницкий В.А., Левцов Ю.Б. Пересчет характеристик ступени насосов при изменении площади входа диффузора // Энергомашиностроение, 1988, №11. -С. 6-7.

16 Богун B.C., Морозов М.П., Юрков А.И. Питательные насосы ОАО "Пролетарский завод" для энергоблоков 250+1200 МВт. // Современное состояние и перспективы развития

гидромашиностроения в XXI веке. Труды Международной научно-технической конференции СПб Политехнического университета. СПб, 2003.- С.133-140.

17 Богун B.C., Пугачев П.В., Шумилин С.А., Жарковский A.A. Изменение напора центробежного рабочего колеса путем запиловки выходных кромок лопастей// Компрессорная техника и пневмоавтоматика, 2010, № 2, с. 18-21.

18 Богун B.C., Юрков А.И. Модернизация питательных насосов ОАО "Пролетарский завод" для энергоблоков 250+1200 МВт // Труды ЦКТИ, 2002, вып.285.- С. 219-225.

19 Патент № 2187712 России, «Насос»/ Богун B.C., Войков С.Н., Дудкин A.A., F 04 D 29/04, Б.И. 2002, №23.

20 Патент № 2288375 России. «Насос»/. Богун B.C., Войков С.Н., F 04 D 29/04, Б.И. 2006, №33.

21 Патент № 2307263 России, "Насос центробежный (варианты)"/ Богун B.C., Войков С.Н., F 04 Dl/06, F 04 D 29/04, Б.И. 2007, № 27.

22 Патент № 2361117, Россия. "Многоступенчатый центробежный насос". Богун B.C., Войков С.Н., - Б.И. 2009, №.19.

23 Чегурко Л.Е., Богун B.C., Циммерман С.Д. и др. Повышение вибрационной надежности питательных насосов энергоблоков 800 МВт. В сб. Проблемы вибрации, виброналадки и диагностики оборудования электрических станций / Под общей редакцией A.B. Салимона. М.:ВТИ, 2001,- С. 96-98.

24 Чегурко Л.Е., Неуймин В.М., Циммерман С.Д., Богун B.C., Кальнишевский В.Я. Результаты модернизации проточных частей питательных турбонасосов для энергоблоков мощностью 300, 500 МВт // Энергетик, 2003, № 2,- С. 17-18.

Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97

Подписано в печать 05.04.2011. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 7591Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.: (812) 550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

Введение.

1 Состояние вопроса. Постановка цели и задач работы.

1.1 Обзор литературных источников.

1.2 Основные направления разработки, принятые при создании насосов.

2 Методики расчета проточной части насосов.

2.1 Анализ исходных технических требований и определение конструктивного исполнения насоса, проточной части, ступени.

2.2 Разработка ступеней моделированием с использованием банка данных существующих ступней.

2.3 Методы расчета ступеней и разработки проточной части питательных насосов.

2.3.1 Расчет лопастной системы рабочего колеса по струйной теории.

2.3.2 Методика расчета лопастных систем ступеней питательных насосов на основе теории решеток.

2.3.3. Пример расчета лопастной системы ступени.

2.3.4 Использование ЗБ-методов для расчета лопастных систем.

2.3.5 Запиловка выходных кромок лопастей рабочего колеса.

3 Экспериментальные исследования элементов проточной части и узлов насоса. Разработка методик пересчета характеристик.

3.1 Исследование влияния подрезки рабочего колеса и радиального зазора между рабочим колесом и направляющим аппаратом на характеристики ступени.

3.1.1 Исследование ступени насоса на опытной установке.

3.1.2 Разработка методики пересчета напорной характеристики.

3.2 Влияние площади входа диффузора направляющего аппарата на характеристику ступени.

3.3 Методы управления пограничным слоем в рабочем колесе.

3.3.1 Исследование течения в рабочем колесе.

3.3.2 Анализ методов управления пограничным слоем в рабочем колесе.

3.3.3 Отработка методов управления пограничным слоехм в рабочем колесе на опытной установке.

3.3.4 Вибрационные характеристики ступени с управлением пограничным слоем в рабочем колесе.

3.3.5 Оценка необходимости расхода жидкости для вдува в пограничный слой.

3.4 Разработка и исследование материалов пар трения подшипников скольжения на водяной смазкс.

3.4.1 Анализ конструкций подшипников скольжения.

3.4.2 Разработка и исследование материалов пар трения подшипников на опытных установках и стендах.

4 Разработка конструкции и поэтапное внедрение прогрессивных технических решений в питательные насосы производства ОАО "Пролетарский завод".

4.1 Формирование проточной части насоса.

4.1.1 Оптимизация лопастных систем ступеней проточной части насоса.

4.1.2 Применение 1"ои ступени с повышенными кавитационными качествами.

4.1.3 Выбор соотношения числа лопастей рабочего колеса и лопаток направляющего аппарата. Разворот рабочих колес на валу.

4.1.4 Оптимизация радиального зазора, подрезка рабочего колеса. Запиловка выходных кромок лопастей рабочего колеса.

4.2 Отработка элементов и узлов насоса.

4.2.1 Посадка рабочего колеса на вал, применение блок-секций и крепление разгрузочного диска.

4.2.2 Статические и динамические характеристики ротора насоса. Отключающийся подшипник и пусковое устройство.

4.2.3 Активные центровки проточной части и корпуса пускового устройства в крышку насоса.

4.3 Исследования работы питательного насоса на частичных режимах. Оптимизация линии рециркуляции.

5 Создание конструкции современного конкурентно-способного питательного насоса с повышенными экономичностью, надежностью и ресурсом.

5.1 Насос ПН 1500-350-4 для энергоблоков мощностью 500, 800 и 1200 МВт.

5.2 Сравнительный анализ характеристик и конструкций питательных насосов ведущих насосных фирм.

5.3 Насос ПН 1135-340-4 для энергоблоков мощностью 250 и 300 МВт.

Актуальность темы. Создание крупных ПН было обусловлено строительством в 60-х годах прошлого века пылеугольных паротурбинных энергоблоков на сверхкритическое начальное давление пара 24 МПа. Развитие отечественной и зарубежной энергетики за последующие 10-И 5 лет характеризовалось непрерывным ростом единичных мощностей, вводимых в эксплуатацию энергетических блоков ТЭС: США -1380 МВт, СССР - 1200 МВт, Япония - 1000 МВт, Англия - 660 МВт.

Ввод в эксплуатацию мощных блоков, естественно, вызвал необходимость применения укрупненного технологического оборудования, к одному из важнейших видов которого относятся ПН [68,69,73, 115,145]. В результате рядом фирм были разработаны и установлены на энергоблоках ПН единичной мощностью: США I

47 МВт, Япония и ФРГ - 22 МВт, СССР и Англия - 16 МВт.

Однако, высокие требования, предъявляемые к ПН с точки зрения надежности, и необходимость достаточного резервирования наметили в 70-е годы тенденцию к отказу от сверхмощных ПН за счет перехода к двум, трем ПН на блок. Последнее нашло отражение и в отечественном насосостроении. Так на энергоблоке 1200 МВт установлено три ПН, а на энергоблоках мощностью 500 и 800 МВт - по два насоса.

Построенные в 60-^80 г.г. прошлого века энергоблоки требуют модернизации и замены оборудования. Поэтому совершенствование конструкции, улучшение характеристик крупных ПН для ТЭС в настоящее время являегся актуальным.

Цель и задачи работы. Целью работы является повышение экономичности и ресурса ПН в диапазоне коэффициента быстроходности ступеней пх=80+120 и создание современных, конкурентоспособных ПН для энергоблоков мощностью 250-И 200 МВт. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

- провести анализ существующих конструкций и характеристик крупных ПН;

- разработать уточненную методику расчета по созданию ПЧ насоса с высокими гидравлическими качествами и прогнозированию их характеристик на основе решения прямой гидродинамической задачи в двухмерной и трехмерной постановках:

- провести исследования, разработать и апробировать методики пересчета характеристики ступени при немодельной корректировке геометрии ЛС ступени (подрезка РК по наружному диаметру, запиловка выходных кромок лопастей РК и измеI нение площади входа в диффузор НА);

- исследовать и дать рекомендации по УПС в РК для повышения экономичности и улучшения ВХ насоса;

- снизить виброактивность насоса за счет определения оптимального соотношения чисел лопастей РК и лопаток НА, оптимизации радиального зазора между РК и НА;

- разработать меры конструктивного характера для снижения виброактивности ПН, увеличения его надежности и ресурса, диапазона работы, повышения ремонтопригодности;

- провести натурные испытания ПН на ТЭС;

- апробировать новые технические решения в конструкциях головных и серийных ПН.

Методы исследования. Поставленные в диссертационной работе задачи решаются на основе методов вычислительной гидродинамики, термодинамики и прочности, экспериментальных исследований и натурных испытаний.

Научная новизна. Разработана уточненная методика проектирования ПН и отработаны формы ПЧ насоса с высокими гидравлическими качествами на основе ПО, реализующего решение прямой гидродинамической задачи в двумерной и трехмерной постановках. Разработаны и апробировапы уточненные методики пересчета характеристик ступени ПН при немодельной корректировке элементов ПЧ ступени (подрезка РК по наружному диаметру, запиловка выходных кромок лопастей РК, изменение площади входа в диффузор НА). Разработаны и апробированы на модельных ступенях методы УПС в РК ступени насоса, которые повышают гидравлические качества и улучшают ВХ насоса. Разработаны и исследованы на опытных установках и в составе насосов на стендах материалы пар трения подшипников скольжения, работающих на перекачиваемой жидкости.

Теоретическая значимость работы. Для ПН разработана уточненная методика и отработаны ПЧ насоса с высокими гидравлическими качествами на основе решения прямой гидродинамической задачи в двумерной и трехмерной постановках. Разработаны и апробированы уточненные методики пересчета характеристик ступени ПН при немодельной корректировке элементов ПЧ (подрезка РК по наружному диаметру, запиловка выходных кромок лопастей РК, изменение площади входа в диффузор НА). Предложены и апробированы методы УПС в РК насоса, повышающие гидравлические качества и улучшающие ВХ насоса.

Практическая значимость работы. На основании выполненных работ на "ПЗ" при личном участии и под руководством автора, созданы и эксплуатируются на ТЭС в составе энергоблоков мощностью 250-^800 МВт ПН типа ПН 1135-340-4, ПН 1500-350-4 и др., отвечающие современным техническим требованиям и имеющие характеристики на уровне ПН ведущих мировых производителей.

Рекомендации по использованию. Результаты работы могут быть использованы при разработке крупных ПН для ТЭС с энергоблоками мощностью 250-^-1200 МВт, а также центробежных насосов различного назначения.

Достоверность результатов. Достоверность результатов теоретических исследований подтверждена сравнением с результатами экспериментов. Достоверность характеристик созданных ПН подтверждена результатами испытаний ПН на ТЭС, а также результатами ресурсной эксплуатации.

Личный вклад соискателя. В научных публикациях, которые раскрывают основные результаты работы, автору принадлежат:

- создание уточненных методик пересчета характеристик ступени ПН при немодельной корректировке элементов ПЧ (подрезка РК по наружному диаметру, запиловка выходных кромок лопастей РК, изменение площади входа в диффузор НА); I

- внедрение ПО, разработка уточненной методики расчета ПН и отработка ПЧ с высокими гидравлическими качествами с использованием двухмерных и грех-мерных гидродинамических методов;

- проведение экспериментальных исследований модельных ступеней и элементов ПН на опытных установках и ПН на ТЭС;

Апробация работы. Основные материалы работы докладывались и обсуждались на конференциях: Межведомственная конференция на Пермской ГРЭС "Вопросы эксплуатации и совершенствование конструкции питательных насосов для энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт". Добрянка, 2000; Международные тендерные торги на Березовской ГРЭС "Модернизация питательных насосов ПН 1500-350 блока 800 МВт". Березов, 2001; МНТК "Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке". СПб, СПбГПУ, 2003; III МНТК "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика". СПб, СПбГПУ, 2005; IV МНТК

Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития". СПб, СПбГПУ, 2006; МНТК "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития". СПб, СПбГПУ, 2008; 6-ая МНТК "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития". СПб, СПбГПУ, 2010; Международный научно- технический конгресс "Энергетика в глобальном мире". Красноярск, 2010; МНТК "ECOPUMP.RU'2010. Эффективность и экологичность насосного оборудования". М, 2010.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 научных работ (в т.ч. 4 работы в журналах, рекомендованных ВАК), получено 6 авторских свидетельств и 4 патента на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пя ти глав, заключения, библиографического списка литературы из 150 наименований и 1 приложения. Основное содержание работы изложено на 191 странице (включает 70 рисунков и 27 таблиц).

выход

0 20 40 60 80 100 120 ф, град

Рисунок 2.3.4 — Углы наклона профилей Л С РК

Заключение

1 Разработаны способы повышения экономичности и ресурса крупных ПН:

1.1 Разработана^ уточненная^ методика проектирования ПН на основе решения прямой гидродинамической задачи в двумерной и трехмерной постановках, на основе которой спроектированы ПЧ с высокими гидравлическими качествами для насосов ПН 1135-340-4 и ПН 1500-350-4 производства ОАО "Пролетарский завод".

1.2 Оптимизирован радиальный зазор между РК и НА, обеспечивающий повышение КПД ступеней до 1,5 % и снижение вибрационных характеристик на 8 дБ. В диапазоне п3= 90 -Н06 оптимально иметь радиальный зазор 6 = 4,7^-7,0 %. Разработана методика пересчета напорной характеристики при подрезке РК в области минимальных радиальных зазоров 5 < 3%.

1.3 Расчетом с использованием пакета Апбуб СРХ 12 и экспериментально показано, что для насоса с п5=230 при выполнении специальной запиловки выходных кромок лопастей РК возможно повышение напора ступени на 13%. Применение метода специальной запиловки выходных кромок лопастей РК в ступенях с коэффициентом быстроходности п3=60+230 подтвердило возможность повышения напора на 8 -15 %.

1.4 Разработана методика пересчета, характеристики ступени насоса при изменении площади входа диффузора НА в диапазоне п3= 80 12.

1.5 На основе анализа и исследований методов УПС отработан способ вдува перекачиваемой жидкости через отверстия в покрывающем диске в межлопастные каналы РК, который позволяет повысить КПД ступени» и улучшить вибрационные характеристики.

1.6 Проведены исследования вариантов подшипников скольжения на водяной смазке и материалов пар трения, которые показали, что при температуре до 125 °С наиболее оптимальным вариантом является подшипниковая пара: рубашка из материала ФУТ-Б по втулке из стали 95X18. Для использования в ПН при температуре водяной смазки до 210 °С рекомендуется применение в качестве материала рубашки полифениленсульфида марки УПФС.

2 На основании разработанных способов и отработанных технических решений создана конструкция современного конкурентоспособного ПН. Насос

1. Авдеев Н.П. Исследование пространственного пограничного слоя и методов управления им в рабочих колесах центробежных компрессоров./ Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. ЛПИ им. М.И.Калинина. - Л, 1974/ - 215 с.

2. Авторское свидетельство № 412404 СССР, "Рабочее колесо"/ Моргулис Ю.Б., Азбель А.Б., Поветкин Г.М., F 04D 29/28, Б.И., 1974, № 3.

3. Авторское свидетельство №544755 СССР, "Центробежное рабочее колесо турбомашины"/ Авдеев Н.П., Селезнев К.П., Шкарбуль С.Н. , F01D5/04, F04D17/08, Б.И.1977, № 4.

4. Авторское свидетельство № 591619 СССР, "Рабочее колесо центробежного компрессора"/ Бакиев B.C., Тумашев Р.З., Куфтов А.Ф., Моляков В.Д., Силантьев В.Д., F 04 D 29/28, Б.И. 1978, № 5.

5. Авторское свидетельство № 628344 СССР, "Рабочее колесо центробежного компрессора"/ Сухомлинов И.Я., Цирлин Р.К., F 04D 29/28, Б.И. 1978, № 38.t

6. Авторское свидетельство № 812976 СССР, "Рабочее колесо центробежного вентилятора"/ Шостак В.М., Огородничук В.И., Цюпко Э.И., Кучеревский Г.Я., Мар-ценкевич О.В., Николенко Н.И., F 04D 29/28, Б.И. 1981, №10:

7. Авторское свидетельство №1011911 СССР. "Рабочее колесо центробежного вентилятора"/Макаров В.Н., Козлов Ю.М., Юрьев М.П., F04 D 29/28, F04 D 29/68, Б.И. 1983, № 12.

8. Авторское свидетельство № 1222902 СССР. "Рабочее колесо центробежной турбомашины'УБогун B.C., Жарковский A.A., Зимницкий В.А., Шкарбуль C.H.,F 04 D 29/28, 29/22, Б.И. 1986, №13.

9. Авторское свидетельство № 1276866 СССР. "Упругая опора"/ Богун B.C., Васина Е.К., Дуан A.B., Дубилет С.Л., F 16 F 5/00, Б.И. 1986, №46.

10. Авторское свидетельство №1302030 СССР. "Лопасть рабочего колеса центробежного насоса."/ Чегурко Л.Е., Габов Б .А., F 04 D 29/24, Б.И. 1987, №13.

11. Авторское свидетельство №1339306, СССР. "Рабочее колесо центробежной турбомашины"/ Богун B.C., Жарковский А.А.,Зимницкий В.А., Шкарбуль С.Н., F04 D 29/28, 29/22, Б.И, 1987, №35

12. Авторское свидетельство №1523731 СССР, "Многоступенчатый насосный агрегат"/ Богун B.C., Зимницкий В.А., F 04 D1/06, 29/66, Б.И. 1989, №43

13. Авторское свидетельство № 1490332 СССР. "Упругая опора"/ Гинзбург А.Е., Дуан A.B., Дубилет С.Л., Богун B.C., F 16 С 27/00, Б.И. 1989, №24.

14. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: в 2-х томах: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. - 728 с.

15. Арутюнян A.A., Богун B.C., Жарковский A.A. Конверсия технических решений, апробированных в судовом насосостроении, в конструкции питательных насосов для ТЭС и АЭС// Морской вестник, 2009, № 4(32). С.57-60.

16. Байбаков О.В., Синенко А.Ю. О влиянии отсоса пограничного слоя с тыльной стороны рабочего колеса высокооборотного центробежного насоса на его эффективность// Изв. вузов, Машиностроение, 1985, № 6. С.59-61.

17. Байбиков A.C., Караханьян В.К. Гидродинамика вспомогательных трактов лопастных машин.М.: Машиностроение, 1982. 112 с.

18. Богун B.C., Бахарева В.Е., Анисимов A.B. Подшипники скольжения из антифрикционных углепластиков для центробежных насосов энергетических установок// Вопросы материаловедения, 2010, № 1(61). С.60-65.

19. Богун В. С., Дубилет С. Л., Михайлов В. П., Шлемензон К. Т., Шорников Е. А. Применение термодинамического метода определения экономичности для планирования ремонта питательных насосов энергоблоков // Электрические станции, 1998, №6. С.49-51.

20. Богун B.C., Жарковский A.A., Зимницкий В.А., Шкарбуль С.Н. Повышение экономичности ступени питательного насоса// Энергомашиностроение, 1987, №3. С.14-17.

21. Богун B.C., Зимницкий В.А. Влияние подрезки рабочего колеса на характеристики ступени насоса//Энергомашиностроение, 1988, №3. С.7-9.

22. Богун B.C., Зимницкий В.А., Левцов Ю.Б. Пересчет характеристик ступени насосов при изменении площади входа диффузора// Энергомашиностроение, 1988,i11,- С.6-7.

23. Богун B.C., Пугачев П.В. Шумилин С.А. Улучшение кавитационных показателей циркуляционных насосов производства ОАО "Пролетарский завод"// Морской вестник, 2007, №1 (21). С.36-37.

24. Богун B.C., Юрков А.И. Модернизация питательных насосов ОАО "Пролетарский завод" для энергоблоков 250+1200 МВт// Труды ЦКТИ, 2002, вып.285. -С.219-225.

25. Бирюков А.И., Кочевский Н.П., Тимшин А.И. Пересчет характеристик центробежных насосов при подрезке рабочего колеса // Лопастные насосы / Под ред. Л.П. Грянко и A.M. Папира. Л.: Машиностроение, 1975. С.16-21.

26. Бушзипер П. Концепция конструкции питательных насосов фирмы Sulzer // Вестник ЮУрГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 6,- №1, 2006. - С.65-72.

27. Васильев В.А., Ницкий А.Ю. Анализ поломок вала питательных насосов мощных энергоблоков. // Вестник ЮУрГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 6. -№1,2006.-С.78-93.

28. Васильев В.А., Ницкий А.Ю. Некоторые проблемы эксплуатации питательных насосов энергоблоков мощностью 800 МВт Нижневартовской ГРЭС. // Вестник ЮУрГУ. Серия Машиностроение. - Выпуск 6. -№1, 2006. - С.143-148.

29. Васильев В.А., Чернявский А,О. Оценка влияния тепловых деформаций деталей питательного насоса на его работоспособность. // Вестник ЮУрГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 6. - №1, 2006. - С.73-77.

30. Войнов H.H. Промышленная эксплуатация модернизированных питательных насосов энергоблоков 800 МВт Сургутской ГРЭС-2 // Вестник ЮУрГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 6. -№1, 2006.- С. 140-142.

31. Вертячих A.B. Исследование и разработка малогабаритных боковых подводов с малой неравномерностью и требуемым моментом скорости для лопастных насосов// Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, ВНИИАЭН. Сумы, 1981. - 197 с.

32. Воскресенский В.А., Дьяков В.П. Расчет и проектирование опор скольжения (жидкостная смазка). М.: Машиностроение, 1976. 224 с.

33. Вукалович М.П., Ривкин С.Л., Александров A.A. Таблицы теплофизиче-ских свойств воды и водяного пара. М.: Издательство стандартов, 1969.- 408 с.

34. Горгиджанян С.А., Сапунов С.Г. Исследование потока на входе в первую ступень питательного насоса с высокими кавитационными качествами// Энергомашиностроение, 1972, №6. С.20-21.

35. Горгиджанян С.А. Унификация питательных насосов мощных турбобло-ков.// "Лопастные насосы". Под редакцией Л.П. Грянко и А.Н. Папира.- Л.: "Машиностроение", 1975. С.6-13.

36. ГОСТ 12184-87 Насосы центробежные нефтяные для магистральных нефIтепроводов. Типы и основные параметры.- М.: Издательство стандартов, 1987. -8 с.

37. Грянко Л. П., Зубарев Н.И., Умов В.А., Шумилин С.А., Обратимые гидромашины. -Л.: Машиностроение, 1981. 263 с.

38. Демьянов В.А., Пылев И.М., Ильин С.Я., Александров В.А. Разработка ЛМЗ модернизированных питательных насосов для крупных энергоблоков ТЭС // Вестник ЮУрГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 6. - № 1, 2006.- С.47-57.

39. Думов В.И., Пешкин М.А. Исследование кавитации в колесе центробеж- • ного насоса// Теплотехника, 1959, №12. С.32-35.

40. Елин А., Цема А., Павловская В. К вопросу о нормировании и заявлении шумовых характеристик насосных агрегатов// Насосы & Оборудование, 2007, №4(45)^-5(46). С.74-75.

41. Жарковский A.A. Математическое моделирование рабочих процессов в центробежных насосах низкой и средней быстроходности для решения задач автоматизированного проектирования.// Диссертация на соискание ученой степени д.т.н.-СПбГПУ- СПб, 2003. 568 с.

42. Жарковский A.A., Шкарбуль С.Н., Левцов Ю.Б. Исследование потерь в каналах рабочего колеса центробежного насоса// Научные труды МАИ, 1984, №35.- С.94-100.

43. Жарковский A.A., Шумилин С.А., Морозов М.П. Математические модели рабочих процессов лопастных гидромашин. Автоматизированное проектирование и оценка энергокавитационных показателей лопастных систем// Издательство СПбГПУ, 2002. 47с.

44. Заявка № 2010115117 на патент на изобретение. Лопасть рабочего колеса центробежного насоса. Богун B.C., Жарковский A.A., Пугачев П.В., Шумилин С.А. Приоритете 19.04.2010.

45. Зимницкий В.А., Каплун A.B. Папир А.Н., Умов В.А. Лопастные насосы. // Справочник под ред. В.А. Зимницкого и В.А. Умова. Л.: Машиностроение. 1986.- 334 с.

46. Зотов Б.Н. Исследование гидродинамических источников вибрации центробежных насосов // Энергомашиностроение, 1974, № 2. С.28-30.

47. Зотов Б.Н. Вибрации на лопастных частотах в центробежных насосах с одинаковым числом лопастей и лопаток отвода/ В книге "Лопастные насосы" под ред. Л. П. Грянко и А.Н. Папира. Л.: Машиностроение, 1975. - С.267-271.

48. Иоффе Р.Л., Панченко В.И. К исследованию влияния чисел лопастей рабочих колес гидродинамических машин па их виброакустические характеристики// Машиностроение, 1972, №1.- С.20-24.

49. Исследование работы турбонасосного агрегата (ПН 1135-340 и ОР-12-ПМ) в блоке 300 МВт с турбиной К-300-240 ЛМЗ // Отчет "ЦКТИ"; Руководитель К.Т.Шлемензон. 026508-0-8924,1976. - 35 с.

50. Карелин В.Я. Кавитационные явления в центробежных и осевых насосах. М.: Машиностроение, 1975. 336 с.

51. Квитницкий Б.И., Киркач Н.Ф., Полтавский Ю.Д. и др. Расчет подшипников скольжения// Справочник. М.: Машиностроение, 1979. 69 с.

52. Климович В.И. Расчет течений в проточной части насос-турбин на основе решения прямой осесимметричной задачи теории гидромашин// Издательство АН СССР, сер.МЖГ, 1988г., №4. С.12-19.

53. Комплексные исследования турбопитательного насосного агрегата (ПН 1500-350 + OK-18 ПУ) блока 500 МВт (ст. №9) Троицкой ГРЭС. Отает "Урал-ВТИ"/ Руководитель темы Л.Е.Чегурко.// ТО-482. Челябинск, 1979. - 87 с.

54. Конни Р. Новый дешевый диффузор для высокоэкономичных центробежных компрессоров // Труды ASME. Серия А, 1969, том 91, №1. С. 57-72.

55. Кочкарев А.Я. Гидравлические передачи. Л.: Машиностроение, 1972.- 289 с.

56. Крившич Н.Г. Исследование течения жидкости в проточной части лопастных гидромашин методом электромоделирования // Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. ЛПИ им. М.И. Калинина. - Л., 1979, - 205 с.

57. Ломакин A.A. Центробежные и осевые насосы. М.: Машиностроение, 1966.- 364 с.

58. Лясин О.Ф., Остапенко Б.И., Лисицина Е.П., Богдан Г.Ф. Питательные насосы для ТЭС и АЭС// ХМ-4. Насосостроение, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАИ1. М.: 1984. -32 с.

59. Малюшенко В.В. Особенности отработки ступеней центробежных насосов низкой и высокой быстроходности. // Лопастные насосы. / Под ред. Л.ГГ. Грянко и А.Н. Папира. Л.: Машиностроение, 1975. - С.46-50.

60. Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы // Справочное пособие. М.:1981,-200 с.

61. Малюшенко В.В., Ржебаева Н.К., Ржебаева Н.Е. Современные энергетические насосы фирм капиталистических стран для ТЭС и АЭС// Теплотехника, 1985, №2. С.73-76.

62. Марцинковский В.А.Гидродинамика и прочность центробежных насосов.- М.: Машиностроение, 1970. 271 с.

63. Михайлов Ф.К., Малюшенко В.В. Конструкции и расчет центробежных насосов высокого давления. — М.: Машиностроение, 1971. 304 с.

64. Михайлов А.К., Малюшенко В.В. Лопастные насосы. М.: Машиностроение, 1977. - 288 с.

65. Моисеева Л.Н., Будняцкий Д.М. Современные тенденции развития теплоэнергетики и совершенствования энергооборудования для ТЭС в крупнейших зарубежных индустриальных странах// Труды "ЦКТИ", 2002, вып.285. С.52-59.

66. Определение кавитационных характеристик питательного насоса ПН 1500-350 блока 500 МВт (ст. № 7) Рефтинской ГРЭС// Отчет "УралВТИ'У Руководитель темы Л.Е.Чегурко. -ТО-516. -Челябинск, 1978. 51 с.

67. Отработка и исследования проточной части главных питательных насосов турбоустановок К-300-240, IC-500-240 и К-800-240 // Отчет ЛПИ им. М.И. Калинина/ Рук. темы С.А. Горгиджанян. № 9146. - Л., 1966. - 57 с.

68. Пак П.Н., Белоусов А .Я., Пак С.П. Насосное оборудование атомных станций. Под общей редакцией П.Н. Пака. М.: Энергоатомиздат, 2003. - 450 с.

69. Патент №1277416 Великобритании, «Усовершенствование лопастного и лопаточного рабочего колеса», F04D29/24, опубл. 14.06.1972.

70. Патент № 1521754 Великобритании, «Центробежный насос с радиальной лопаткой», F 04D, 29/44, 29/66, опубл. 16.08.1978.

71. Патент № 2187712 России, «Насос»/ Богун B.C., Войков С.Н., Дуд-кин A.A., F 04 D 29/04, Б.И. 2002, № 23.

72. Патент № 2288375 России. «Насос»/. Богун B.C., Войков С.Н., F 04 D 29/04, Б.И. 2006, №33.

73. Патент № 2307263 России, "Насос центробежный (варианты)"/ Богун B.C., Войков С.Н., F 04 Dl/06, F 04 D 29/04, Б.И. 2007, № 27.

74. Патент № 3779668 США, «Ступень центробежного насоса», МПК F 03/В 1/04, опубл. 18.12.1973.

75. Патент № 3893787 США, «Регулирование воздушного потока в пограничном слое центробежного компрессора», МПК F 04 D 7/02., опубл. 08.07.1975.

76. Патент № 2403474 Франции, «Центробежный насос», МПК F 04D 1/04, опубл. 13.04.1979.

77. Патент №2540905 ФРГ, «Насос», МПК F04D7/04, опубл., 01.06.1976

78. Патент № 54- 42442 Японии, «Газовый или жидкостный нагнетатель», F 04D 29/44, опубл. 14.12.1979.

79. Певзнер Б.М. Судовые центробежные и осевые насосы.- Л.: Судпромгиз, 1958.-320 с.

80. Печеник Б.Я., Хатетовский Г.И. Питательные агрегаты мощных энергоблоков. М.: Энергия, 1978. - 175 с.

81. Покровский Б. В. Шум и вибрация центробежных насосов и меры по их снижению// Труды ВНИИИ Гидромаша, 1970, вып. 41. С.118-132.

82. Покровский Б.В., Красильников А.И. Акустическая модель центробежного насоса. Исследование, расчет и конструирование гидромашин // Труды ВНИИГидро-маша, 1979. С. 18-24.

83. Покровский Б.В., Красильников А.И. Баланс акустической энергии центробежного насоса // Химическое и нефтяное машиностроение, 1981, № 4.-С.10-11.

84. Покровский Б.В., Рубинов В .Я. Влияние отвода на виброакустические характеристики центробежного насоса // Труды ВНИИГидромаша, 1970, вып. 40. -С.54-57.

85. Покровский Б.В., Рубинов В.Я. Шум и вибрация центробежных электронасосных агрегатов и методы их снижения.- М.: ЦИНТИХимнефтемах, 1981.- 47 с.

86. Покровский Б.В., Юдин Е.Я. Основные особенности шума и вибрации центробежных насосов // Акустический журнал, т. XI1, вып.З, 1966. С.355-364.

87. Примак А.Н., Селезнев К.П., Шкабуль С.Н. Визуальные исследования течения в рабочем колесе центробежного компрессора.// Труды. ОмПИ. Вопросы ма-. шиностроения. 1972. С. 102-110

88. Пылев И.М., Ильин С.Я, Демьянов В.А. Разработка модернизированного питательного насоса турбонасоса для блоков 300 Мвт // Труды МНТК "Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения".С.-П.- С.54-58.

89. Разработка и исследование рабочих колес с одноярусной и двухъярусной решетками профилей для питательных и конденсатных насосов // Тема 302009, ЛПИ им. М.И. Калинина/ Рук. работ А.А.Жарковский. — Л., 1981. 84 с.

90. Разработка мероприятий по прохождению зимнего максимума питательными насосами ПН 1500-350-4 энергоблоков 800 МВт ОАО "Тюменьэнерго", часть 1// ОАО "Южно Уральская Инжиниринговая Компания"/ Рук. работ В.А.Васильев. Челябинск, 2004. - 44 с.

91. Раухман Б.С. Расчет обтекания несжимаемой жидкостью решетки профилей на осесимметричной поверхности тока в слое переменной толщины //Механика жидкостей и газа, 1971, № 1. С.83-89.

92. Рогачев В.М. Исследование виброакустических свойств амортизированных центробежных насосов // Диссертация на соискание ученой степени к.т.н.1. СЗПИ.-Л, 1970.- 175 е.5 i

93. Рубинов В.Я., Покровский Б.В. Трубчатые направляющие аппараты для центробежных насосов // Химическое и нефтяное машиностроение, 1974, № 6.- С.6-ь8.

94. Селезнев К.П., Подобуев Ю.С., Анисимов С.А. Теория и расчет турбокомпрессоров. М.: Машиностроение, 1968. - 408 с.

95. Степанов А. И. Центробежные и осевые насосы.- М.: Машгиз, 1960. 464с.

96. Степанов Г.Ю. Гидродинамика решеток турбомашин. М.: Физматиздат, 1965.-512 с.

97. Туркин А. Н. Совершенствование термодинамического метода определения внутренней работы питательного насоса // Изв. вузов СССР, Энергетика, 1977, №11. С.73-77.

98. Тучина И. А., Селезнев К. П., Шкабуль С. Н. Исследование пространственной структуры потока в каналах центробежного колеса с радиальными на выходе лопатками // Тр. ЛПИ. 1970. №316. С. 157-161.

99. Федоров A.B., Струментова Н.С, Шумилин С.А. Автоматизированное проектирование лопастных систем рабочих колес насос-турбин на напоры 90-5-150 м // Труды "ЦКТИ", 1988г., вып.244. С.28-35.

100. Хельманн Д. Вопросы оптимального проектирования мощных центробежных насосов тепловых электрических станций. // Вестник ЮУрГУ.Серия "Машиностроение". Выпуск 6. -№ 1, 2006. - С.25-31.

101. Циммерман С.Д., Анкудинов A.A., Васин В.А. Основные направления развития гидромашиностроения на Калужском турбинном заводе. // Вестник ЮУрГУ.Серия "Машиностроение". Выпуск 6. -№ 1, 2006. - С.58-64.

102. Чабаевский В.Ф. К вопросу о механизме кавитации в центробежных насосах // Теплотехника, 1957, №9. С.46-50.

103. Чегурко Л.Е., Неуймин В.М., Циммерман С.Д., Богун B.C., Кальнишев-ский В.Я. Результаты модернизации проточных частей питательных турбонасосов для энергоблоков мощностью 300,500 МВт // Энергетик, 2003, №2.-С.17-18.

104. Чжен П. Управление отрывом потока. М.: Мир, 1979. - 552 с.

105. Шиль Ю. Тенденции развития питательных насосов. // Вестник ЮУр-ГУ.Серия "Машиностроение". Выпуск 6. -№ 1, 2006, - С.32-46.

106. Шкарбуль С.Н. Экспериментальное исследование потока в рабочем колесе центробежного компрессора с различными профилями лопаток. // Труды Л ПИ. 1962. №221. С.47-58.

107. Шкарбуль С.Н. Пространственные течения вязкой жидкости в рабочих колеса центробежных компрессоров // Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. ЛПИ им. М.И. Калинина. - Л., 1974. - 705 с.

108. Шкарбуль С.Н., Авдеев Н.П., Жарковский А.А, Резунков Ю.А. Исследоват ние влияния управления пограничным слоем в центробежных каналах на их эффективность // Энергомашиностроение, 1976, №2. С. 16-18.

109. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974.- 588 с.

110. Энергетика за рубежом (приложение к журналу "Энергетик"), выпуск 2, 2002.- 38 с.

111. Этинберг И.Э., Раухман Б.С. Гидродинамика гидравлических турбин. — Л.: Машиностроение, 1978. 277 с.

112. Янкин Е.И. Исследование и расчет радиальных сил в центробежных насосах с кольцевым и комбинированными отводами // Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., ВНИИАЭН. Сумы, 1983. - 212 с.

113. Янкин Е.И., Опаренко О.И. Разработка и экспериментальные исследования рабочих органов многоступенчатых центробежных насосов с коэффициентом быстроходности ns= 100-200 // Труды ВНИИГидромаша. М., 1977. - С.93-105.

114. Ansys CFX-Pre User's Guide. December 2006. 254 p.

115. Brown R.D. Vibration phenomena in boiler feed pumps originating from fluid forces // Energ.elect., 1982,59, № 10. P.497-506.

116. Brecht B, Bruhns U., Schill J. Life Cycle Cost, Eine Gesamtkostenbetrachtung fur die Lebensdauer von Pumpen in Kraftwerken // PUMP USERS INTERNETIONAL FORUM 2000, Karlsruhe, Germany, 10-12 Oktober 2000. P.98-107.

117. Donun U., Dernedde B.U. Uber eine aceswahlregal fur die jaufund jeit chaufel zahl von kreiselpumpen // KSB Techniche Berishkte, 1964, № 9. P.44-52.

118. Fraser W.H., Karassic I.J., Buser A.R. Study of pump pulsation, surge and vibration throws light on reliability us efficiency // Power, August, 1977.- P.l 12-119.

119. Hergt P., Schill J.H. Maximum Theoretical Efficiencies in Multistage Pumps// 1CET 99 International Conference on Engineering Thermophysics. Beijing- China, August, 1999.-PI8-21.

120. Honold E. Pumpen fur 600 MW- Blocke // "VGB- Kraftwerksteckn", 1973, 53, №12. P.826-833.

121. Hover N.V. Шум питательного насоса и его контроль // Symposium Proceedings: Power plant feed pumps- the State of the art. Vol. 5, EPR1, Polo Alto, California, 1983. - P.54-72.

122. Jahnson M.W. Moor J. Sekondary flow mixing in a centrifugal impeller // Trans. ASME. J. Eng. Power, 1983,195, № 1. P.24-32.

123. Karassik I. The centrifugal pump of tomorrow // Mechanical engineering, May, 1982, № 5. P.41-45.

124. Karassik I. The centrifugal pump out of the plant-into the future // World Pumps, June, 1984, № 213. P.189-191.

125. Karassik I. Centrifugal pump operation at off-design condition //Chem. Proccss. (USA), 1987, 50, № 8. P.44-47.

126. Karassik I., Carter R. Centrifugal pumps.- New Jork, 1960. 488 p.

127. Kikuyama K., Murakami M. Velosity distribution in the impeller passage of centrifugal pumps // Bulletin of JSME , Vol. 28, № 243, September, 1985. P.243-250.

128. Kumarswamy S. Vaibraton measuments for diagnosing in pumps // "Nat. Sump. Vibr. Power Plant Egnip. Bombay, March, 1986" Bombay, 1986. - P.332-337.

129. Lampart P., Swirydczuk J., Gardzilewicz A., Yershov S., Rusanov A. The Comparison of Performance of the Menter Shear Stress Transport and Baldwin-Lomax1.

130. Models with Respect to CFD Prediction of Losses in HP Axial Turbine Stages // Technologies for Fluid/Thermal/Structural/Chemical Systems with Industrial Applications, ASME. -2001.-Vol. 424-2.-P.l-12.

131. Makey I., Diaz I. A. Tous I.A. Boiler feed pumps design developments uprat-ings // Symposium proceedings: Power plant feed pumps- the State of the art., Vol. 5, EPRI, Polo Alto, California, 1983. - P.54-72.

132. Moore T. Pump efficiency monitoring in the water industry // Meas. Contr., 1988, 21, №4. -P.43-47.

133. Murakami M. Velosity distribution near the exit of centrifugal pump impellers// JAHR, Symposium proceedings. Tokyo, 1980. - P.365-375.

134. Nemec I. The blading of fans and it's influens on noise // Fousth Int. Congr. On Acoust. Copenhagen, 1962. - P.88-93.

135. Patankar S.V., Spalding D.B. A Calculation Procedure for Heat, Mass and Momentum Transfer in Three-dimensional Parabolic Flows // Int. J. Heat Mass Transfer. -1972.-Vol. 15. P.1787-1806.

136. Schwieger В., Hayes А. Проекты новых электростанций // Power, 1984, November. P.21-26.

137. Scorsky I. Badania pomp wiro nirjeh z uierownica obsrodkowa // Przegad me-chaniczny. 1982. H. 1. № 18. P.7-9.

138. Sebestyen G. Qualiticave inverastigation of cavitation in pumps // "Proc. 8th of Conf. Flnid. Mach. Vol. 2" Budapest, 1987. - P.673-679.

139. Stark B.C., Taylor G. Unstablle behaviour of a centrifugal pump operation at part-load // Proc. Inst. Mech. Eng.: Int. Conf. Part-load Pumping Oper., Contr. and Behav. "Edinburgh, 1-2 Sept., 1988". London, 1988. - P.324-332.

140. Varchola M. Velosity and pressure distributions in the impeller passages of centrifugal pumps // Proc. 7-th Conf. Fluid. Mach., Budapest, 1982, Vol. 2. -Budapest, 1983. -P.900-910.

141. Vates M. Ameter for pump efficiency measurement // World Pumps, 1989, Jan. P.117-122.