Расчет на прочность деталей турбины

При тепловом расчете проточной части паровой турбины некоторые величины, такие как ширина рабочей решетки, толщина диска и др., предварительно принимаются с последующей проверкой возникающих при их работе напряжений и сравнением их с допускаемыми напряжениями для выбранного материала. В данной части приводится упрощенный расчет на прочность основных деталей паровой турбины.

Лопатки подвергаются действию центробежной силы собственной массы и массы бандажа, а также давлению пара, протекающего через лопаточные каналы.

Перо лопатки должно быть рассчитано на растяжение центробежной силой и на изгиб силами давления пара. Если центры тяжести всех сечений лопатки не лежат на одной прямой, проходящей через ось вращения, то необходимо определить возникающие в этом случае напряжения изгиба от центробежных сил. Напряжениями кручения, которые могут возникнуть в лопатке, обычно пренебрегают.

На те же усилия, что и перо, должен быть рассчитан хвостовик лопатки, причем в зависимости от конструкции хвостовика в нем могут появиться, кроме растягивающих и изгибающих напряжений, также напряжения смятия.

Бандаж лопаток рассчитывается на изгиб центробежной силой собственной массы и на отрыв его от лопатки.

Лопатки, температура которых свыше 350-500 ⁰С, должны быть рассчитаны на длительную прочность и ползучесть. В последнем случае определяется величина пластической деформации, возникающей в результате усилий, приложенных к лопатке.

Допускаемые напряжения и плотность упрочненной хромистой (нержавеющей) стали марки 20Х12ВНМФШ, изготовленной способом электрошлакового переплава (при изготовлении стали данным способом обеспечивается высокая чистота металла и отсутствие характерных для сталей этого типа дефектов-волосовин) при рабочей температуре t = 509,7 ⁰С (первая ступень), при

t = 291,6 ⁰С (последняя ступень) и при t = 542,3 ⁰С (регулирующая ступень)равны соответственно:

= 280 МПа, = 321 МПа, = 247 МПа;

кг / м³, кг / м³ и кг / м³.