1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплоэнергетика
  4. № 10, 2023

Теплоэнергетика, 2023, № 10, стр. 76-83

Исследование влажно-парового потока в модельных паровых турбинах

В. Е. Михайлов a, Л. А. Хоменок a, Н. Ю. Бокучава a, *, А. А. Ивановский b

a Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова (НПО ЦКТИ)
191167 Санкт-Петербург, Атаманская ул., д. 3/6, Россия

b АО “Силовые машины”
195009 Санкт-Петербург, ул. Ватутина, д. 3, лит. А, Россия

* E-mail: BokuchavaNI@ckti.ru

Поступила в редакцию 06.12.2022
После доработки 21.02.2023
Принята к публикации 30.03.2023

Аннотация

Представлен комплекс для исследования структуры влажно-парового потока для стенда с модельной турбиной НПО ЦКТИ. На стенде более 20 лет проводятся испытания проточных частей паровых турбин. Экспериментальная турбина является моделью проточной части цилиндра низкого давления в масштабе 1 : 3. Она оснащена обширной измерительной системой для исследования вибрационной надежности элементов проточной части и структурно-кинематических характеристик потока. Одной из важнейших частей измерительной системы является комплекс для исследования дисперсной структуры влажно-парового потока, позволяющий проводить измерения одновременно в трех контрольных сечениях проточной части и в двух трубах отборов. Он включает в себя оптические зонды, блоки вторичной аппаратуры, систему траверсирования и программное обеспечение. Измерения, выполняемые с помощью оптического метода спектральной прозрачности, дают возможность установить размер и объемную концентрацию капель во влажно-паровом потоке. Описан новый метод определения распределения капель по размерам на основании оптических измерений. Представлены распределения капель по размерам, полученные этим методом в двух контрольных сечениях. Показано, что расчет степени влажности по данным оптических измерений возможен с привлечением результатов независимых измерений как давления пара, так и его температуры, регистрируемой оптическим зондом. Проведено сравнение расчетов степени влажности по данным измерений давления и температуры для модельной и натурной турбин. Результатом работы комплекса являются распределения степени влажности, размеров капель и температуры потока по высоте лопатки. Приведены распределения параметров влаги по высоте лопатки в трех контрольных сечениях.

Ключевые слова: модельная паровая турбина, измерения влажности, процессная влага, структура влажно-парового потока, оптические методы измерений, спектр ослабления излучения

Список литературы

  1. Schatz M., Eberie T. Experimental study of steam wetness in a model steam turbine rig: presentation of results and comparison with computational fluid dynamics data // J. Power Energy. 2014. V. 228. Is. 2. P. 129–142.

  2. Kolovratník M., Bartoš O. Wet steam wetness measurement in a 10 MW steam turbine // EPJ Web Conf. 2014. V. 67. P. 02055. https://doi.org/10.1051/epjconf/20146702055

  3. Kreitmeier F., Juvet P., Weiss P. Proactive product and process qualification in steam turbine development // ABB Review. 1998. V. 4. P. 37–47.

  4. Бокучава Н.Ю., Терентьев А.В. Автоматизированный комплекс для измерений структурно-кинематических параметров влажно-паровых потоков в модельных и натурных турбинах // Сб. докл. II Всерос. спец. науч.-практ. конф. молодых специалистов (с международным участием) “Современные технологии в энергетике”. Москва, 29–30 марта 2018 г. М.: ВТИ, 2018.

  5. Шифрин К.С. Рассеяние света в мутной среде. М.; Л.: Гостехтеориздат, 1951.

  6. Фельдберг Л.А., Терентьев А.В., Шустер А.Р. Измерение объемной концентрации диспергированной фазы методом спектральной прозрачности // Тр. VIII Междунар. науч.-практ. конф. “Оптические методы исследований потоков”. Москва, 28 июня–1 июля 2005 г. М.: Изд-во МЭИ, 2005.

  7. Измерение фракционного состава высокодисперсного газокапельного потока в экспериментальной турбине / Л.А. Фельдберг, Н.В. Семидетнов, А.В. Терентьев, А.Р. Шустер // Тр. XII Междунар. науч.-техн. конф. “Оптические методы исследований потоков”. Москва, 28–30 июня 2013 г.

  8. Исследование влажно-парового потока в последней ступени ЦНД экспериментальной паровой турбины / Л.А. Хоменок, Л.А. Фельдберг, Н.Ю. Бокучава, А.А. Ивановский, С.Н. Козачук, А.М. Тюхтяев // Надежность и безопасность энергетики. 2022. Т. 15. № 3. С. 175–182.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплоэнергетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал