РД 24.033.02-88 Методические указания. Лопатки стационарных паровых турбин. Расчет на прочность

     РД 24.033.02-88

Группа Е02

     
     
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ЛОПАТКИ СТАЦИОНАРНЫХ ПАРОВЫХ ТУРБИН

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ

ОКСТУ 3111

Дата введения 1989-05-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ УКАЗАНИЕМ Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР от 24.11.88 N ВА-002-1/12840

2. ИСПОЛНИТЕЛИ

В.И.Розенблюм, докт. техн. наук (руководитель темы); В.П.Сухинин, докт. техн. наук (руководитель темы); Г.В.Заславская (руководитель темы)

3. ВЗАМЕН РТМ 108.021.106-77

Настоящие методические указания рекомендуются к применению при расчете лопаток стационарных паровых турбин для привода электрических генераторов на ТЭС и АЭС, компрессоров, нагнетателей и насосов. Методические указания устанавливают порядок, объем и основные положения расчета статической прочности рабочих лопаток на стадии проектирования турбин и соответствующие коэффициенты запаса статической прочности. РД предусматривает расчеты жестких лопаток, гибких лопаток последних ступеней (включая естественно закрученные лопатки) и лопаток со связями.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При расчетах прочностные характеристики материала лопаток и связей принимают по нижнему уровню значений, установленных нормативно-технической документацией на заготовки.

1.2. Температуру металла лопаток и связей принимают по данным теплового расчета проточной части турбины. Для лопаток последних ступеней температуру принимают по данным расчета малорасходных режимов.

1.3. При вычислении центробежных сил, действующих на элементы лопатки и связи, частоту вращения ротора принимают равной номинальной частоте вращения, установленной техническим заданием на турбину.

1.4. При расчете принимают номинальные размеры, указанные на чертежах лопатки, без учета полей допусков.

1.5. Предусмотренные настоящим РД минимальные значения коэффициентов запаса прочности обеспечивают статическую прочность лопаток при соблюдении следующих условий:

расчеты напряженного состояния лопаток и связей произведены в соответствии с требованиями настоящего РД;

качество металла лопаток и связей соответствует требованиям технических условий, утвержденных в установленном порядке;

качество изготовления лопаток и связей соответствует требованиям рабочих чертежей предприятия - изготовителя турбины;

эксплуатационные режимы работы турбины соответствуют требованиям действующих инструкций по эксплуатации и техническим условиям на турбины;

при ремонтах паровой турбины выполняются все операции по контролю и ремонту облопачивания, предусмотренные соответствующими инструкциями.

2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАСЧЕТУ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЛОПАТОК И СВЯЗЕЙ

2.1. Жесткие лопатки

2.1.1. К жестким относятся лопатки, упругие деформации продольной оси которых под действием центробежных сил и паровых усилий при расчете напряженного состояния могут не учитываться в силу их малости по сравнению с величинами выносов, обеспечивающих компенсацию изгибающих моментов от паровых усилий.

2.1.2. При расчете жестких лопаток напряжения от парового изгиба и от центробежных сил определяются раздельно с последующим алгебраическим суммированием.

2.1.3. Для лопаток с отношением среднего диаметра ступени к длине лопатки 15 допускается пренебрегать переменностью паровой нагрузки по высоте лопатки.

2.1.4. Расчетная схема жесткой лопатки принимается в виде прямого стержня постоянного или переменного сечения.

2.1.5. Расчет лопаток выполняется по разработанным предприятиями отрасли методикам.

2.1.5.1. Определяются геометрические характеристики поперечных сечений лопатки - площадь, моменты инерции и сопротивления, координаты центра масс, центра изгиба.

2.1.5.2. Определяются центробежные силы, действующие в каждом расчетном сечении лопатки с учетом местных утолщений, проволочных (трубчатых) связей, цельнофрезерованных полочных и накладных бандажей, стеллитовых накладок.

2.1.5.3. Определяются компоненты напряженного состояния лопаток.

2.1.5.4. Напряжения растяжения от центробежных сил определяются исходя из предположения о равномерном распределении напряжений по площади поперечного сечения лопатки.

2.1.5.5. Напряжения изгиба от центробежных сил в характерных точках поперечных сечений (входная и выходная кромки, спинка сечения) определяются с учетом дополнительного изгиба, вызываемого бандажными связями и стеллитовыми накладками.

2.1.5.6. Определяются напряжения изгиба от паровых усилий в характерных точках поперечных сечений. Для ступеней с сопловым парораспределением выбирается режим с минимальной степенью парциальности, для ступеней с полным подводом пара - режим максимальной мощности.