ТРЕБОВАНИЯ К ЛОПАТКАМ ТУРБИН, ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Лопатки турбины эксплуатируются в условияхагрессивной среды. Особо критична высокая температура. Детали работают поднапряжением на растяжение, поэтому возникают высокие деформирующие усилия,растягивающие лопатки. Со временем детали касаются корпуса турбины, машина блокируется.Все это обуславливает применение материалов высочайшего качества дляизготовления лопаток, способные выдерживать значительные нагрузки при крутящеммоменте, а также любые усилия в условиях высокого давления и температуры.Качеством лопаток турбины оценивается общая эффективность агрегата. Напомним,что высокая температура необходима для повышения КПД машины, работающей поциклу Карно.

Лопатки турбины - ответственный механизм.Благодаря нему обеспечивается надежность работы агрегата. Выделим основныенагрузки во время работы турбины:

·        Возникают большие окружные скорости в условиях высокойтемпературы в паровом или газовом потоке, которые растягивают лопатки;

·        Формируются значительные статические и динамическиетемпературные напряжения, не исключая и вибрационные нагрузки;

·        Температура в турбине достигает 1000-1700 градусов.

·        Все это предопределяет применение высококачественных жаропрочныхи нержавеющих сталей для производства лопаток турбин.

·        Например, могут быть использованы такие марки как 18Х11МФНБ-ш, 15Х11МФ-ш,а также различные сплавы на основе никеля (до 65%) ХН65КМВЮБ.

·        В качестве легирующих элементов в состав такого сплавадополнительно вводят следующие компоненты: 6% алюминия, 6-10% вольфрама,тантала, рения и немного рутения.

·        Лопаточныймеханизм должен обладать определенной теплостойкостью. Для этого втурбине делают сложные системы охлаждающих каналов и выходных отверстий,которые обеспечивают создание воздушной пленки на поверхности рабочей илинаправляющей лопатки. Раскаленные газы не касаются лопасти, поэтому происходитминимальный нагрев, но сами газы не остывают.

·        Все это повышает КПД машины. Охлаждающие каналы формируются припомощи керамических стержней.

·        Для их производства применяют оксид алюминия, температураплавления которого достигает 2050 градусов.