Лопатка газовой турбины: назначение и конструкция

Лопатка газовой турбины:назначение и применение

Лопатка представляет собой металлическую лопасть, ширинакоторой, как правило, в 4 раза больше длины.

В конструкции турбины 2 вида лопаток: рабочие и направляющие.

Рабочие пластины устанавливаются на диск для крепления к ротору.Направляющие элементы являются частью статора и в процессе функционирования недвигаются. Эти детали в совокупности образуют лопаточный аппарат турбины.

Он точности разработки и ресурса пластин зависит КПД иэкономичность работы турбинной установки.

Лопаточный аппарат является проточной частью устройства,преобразующей энергию входящего воздуха в механическую работу.

После сгорания смешанных воздуха и природного газаобразовавшиеся вещества подаются на направляющие лопатки. Они придают телуускорение и под необходимым углом подают его на рабочие лопасти.

Под воздействием давления потоков расширенного газа пластиныприводят в движение вал, прикрепленный к энергогенератору, и начинается процессвыработки электричества.

Конструкция рабочей лопатки:

·        Перо –изогнутая металлическая деталь, которая непосредственно контактирует с рабочимтелом (газом)

·        Бандажная полка – концевойучасток пера, предназначенный для снижения вибрации при работе и защиты ободадиска и хвостовика от воздействия горячего воздуха

·        Хвостовик –крепежный фрагмент, с помощью которого лопатка вставляется в паз диска

·        Количество и размер лопаток подбираются исходя из условий работыи необходимой производительности установки. В одной турбине используютсяступени с разными пластинами.

·        Лопасти контактируют с очень горячей средой (более +1000 °C),поэтому при проектировании уделяют внимание повышению их жаростойкости. Дляэтого используют химико-термическую обработку деталей, которая повышает пределих выносливости.

·        В процессе работы на лопатках оседают загрязнения, которыеснижают срок службы устройств. Их необходимо очищать неабразивными материалами.

Хвостовик лопатки турбины:устройство и обслуживание

Замковой частью рабочей пластины является ее хвостовик. Онсостоит из тела с зубцами, удерживающимися за части паза.

На хвостовой элемент оказывается самая высокая центробежнаянагрузка, они подвержены фреттинг-коррозии, повреждениям и образованиюусталостных трещин на выступах.

Нахвостовик лопатки турбины наносят антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1001. Оно обладает высокойнесущей способностью и термостойкостью. Материал облегчает монтаж и демонтажэлементов, а также увеличивает их ресурс.

При условии применения защитных покрытий хвостовики не нуждаютсяв обслуживании.

Виды хвостовиков лопаток турбин

Для слабонагруженных ступенейгазовой турбины применяются лопатки с коротким пером и Т-образными хвостовиками. Их установкапроисходит путем отодвигания щеки диска.

Самыми надежными считаются елочные хвостовики с несколькими парамизубьев. Один выступ может выдержать центробежную нагрузку в несколько тонн.

Вильчатые хвостовики вставляютсяв паз подобно вилке и закрепляются замками. Возможен монтаж и демонтаж каждойпластины отдельно. Как правило, эти элементы устанавливаются на длинныелопатки.