4.5. Расчет шейки вала на скручивание при коротком замыкании.

При коротком замыкании крутящий момент на роторе может примерно в 10 раз превышать момент при номинальной нагрузке. Касательные напряжения при коротком замыкании:

.

Допускаемое напряжение при коротком замыкании должно удовлетворять условию

.

Ротор изготовлен из стали 15X11МФ: [_0,2] = 700МПа.

.

Диаметр внутреннего отверстия в роторе – d=100 мм

Диаметр шейки под подшипник:

Поэтому можно сделать вывод о том, что в режиме короткого замыкания вал турбины не выдержит соответствующую нагрузку, и, следовательно, в данном случае должен сработать автомат безопасности на останов турбины.

4.6. Расчет корпуса турбины в районе выхлопа

Местное абсолютное давление при G_max = 181,749 кг/с:

.

Перепад давлений во внутреннем корпусе:

Р= 2,561 –0,10134 =2,459 МПа.

Ориентировочное напряжение в корпусе:

;

где: D = 1480 мм, =150 мм < [] = 420 МПа.

Материал 20ХМФЛ.

Радиальные напряжения:

;

где:

Тангенциальные напряжения:

Напряжения, действующие вдоль оси цилиндра:

.

Максимально нагружена внутренняя поверхность цилиндра:

4 .7. Расчет фланцев и шпилек турбины в районе регулирующей ступени на изгиб и растяжение.

Сила, стремящаяся отделить две половины корпуса:

Напряжение изгиба во фланце:

В шпильке

Где - площадь поперечного сечения шпильки;

- диаметр шпильки

- усилие затяжки

Для легированных сталей ₀₂=420 МН/м²

4.8. Расчет диафрагмы 1-ой нерегулируемой ступени в режиме максимального пропуска пара.

Метод Валя.

Напряжение в теле диафрагмы:

t = 90мм – средняя толщина диафрагмы.

D = 1230мм – наружный диаметр диафрагмы.

P= =8,914-8,7736= 0,1404 МПа

d = 550 мм – внутренний диаметр диафрагмы

d / D = 550 / 1230 =0,447

t / D = 90 / 1230 = 0,0732

По рис. 283 учебника Жирицкого: .

< 80 МПа = для стали 35ХМ.

Максимальный прогиб , мм.

Модуль упругости для стали 35ХМ: Е = 0,19 МПа.

см.

4.9. Расчет на вибронадежностъ рабочих лопаток регулирующей ступени.

В качестве материала рабочих лопаток регулирующей ступени выбрана сталь марки 15X12ВМФ, имеющая следующие физико-механические характеристики:

плотность: р = 7850 кг/м³

модуль упругости: Е = 1,8·10⁵ МПа

Частота собственных колебаний для коротких лопаток.

Гц.

Гц.

где:

; ;

Отстройка по тону :

Отстройка по тону и :

Следовательно, колебания типа и исключены, поэтому работу облопачивания можно считать вибронадежной.

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1. Щегляев А.В. Паровые турбины. — М.: Энергия. 1976.

2. Кромов А.Г. Тепловые расчеты паровых турбин: Пособие для курсового проектирования. — Иваново: ИЭИ, 1960.

3. Никитин В.И. Тепловые расчеты паровых турбин: Учебное пособие. — Иваново: ИЭИ, 1979.

4. Дейч М.Е., Филиппов Г.А., Лазарев Л.Я. Атлас профилей решеток осевых турбин. — М.: Машиностроение, 1965.

- 22 -