НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАШИНОСТРОЕНИЯ им. А. Н. Подгорного

Отдел оптимизации процессов и конструкций турбомашин

Технология комбинированной противоэрозионной защиты рабочих лопаток последних ступеней энергетических турбин

    Предлагаемая технология противоэрозионной защиты базируется на использовании комплекса математических моделей рабочих процессов в последних ступенях энергетических турбин, обусловливающих эрозионный износ их рабочих лопаток, для оценки и прогнозирования возникающей в проточной части эрозионной опасности, которая существенно варьирует в зависимости от типоразмера ступеней и режимов их эксплуатации в составе паротурбинных установок.

    Разработанная в ИПМаш НАН Украины комплексная математическая модель эрозии рабочих лопаток в сочетании с прогрессивным способом нанесения защитных покрытий методом атомно-ионного распыления материалов в вакууме, разработанным в ННЦ «Харьковский физико-технический институт», позволяет для последних ступеней предложить эффективную противоэрозионную защиту длинных рабочих лопаток.

    Технология предоставляет возможность за счет рационального выбора режимных и геометрических параметров последних ступеней частей низкого давления, а также использования противоэрозионного покрытия нового типа с соответствующими параметрами на входных кромках рабочих лопаток повышать мощность, экономичность и эрозионную стойкость данных ступеней.

    Впервые разработан новый современный научный подход к обеспечению комбинированной противоэрозионной защиты последних ступеней турбин ТЭС и АЭС на базе комплексной математической модели эрозии рабочих лопаток за счет рационального использования известных способов активной и пассивной защиты от эрозии данных ступеней.

    Технология может быть использована на турбостроительных предприятиях при модернизации действующих и разработке новых частей низкого давления турбин ТЭС и АЭС.

    Проведены численные исследования на математических моделях и стендовые испытания образцов покрытия нового типа, позволяющие сделать вывод о широких возможностях предлагаемой технологии для защиты последних ступеней паровых турбин от эрозии.