Разработка рабочих лопаток из титанового сплава для последних ступеней цилиндра низкого давления мощных паровых турбин

Abstract

Освещены основные конструкторские проработки АО «Турбоатом» при создании рабочей лопатки из титанового сплава с длиной активной части 1200 мм для последних ступеней турбин К-1000-60/3000. Отмечено, что комплекс расчетов для рабочих лопаток из титанового сплава для последних ступеней цилиндра низкого давления мощных паровых турбин является актуальной задачей. Проведен трехмерный расчет на прочность указанных лопаток, определено напряженно-деформированное состояние и перемещения при разных значениях собственной частоты лопатки. Выполнен расчет облопаченного диска ступени цилиндра низкого давления. Определены динамические частоты собственных колебаний для различных частот вращения ротора турбины. Указана особенность технологии изготовления, которая предусматривает контрольную сборку на технологическом диске. Рабочие лопатки из титанового сплава производства АО «Турбоатом», рассмотренные в данной работе, успешно эксплуатируются на турбинах типа К-1000-60/3000 Южно-Украинской и Хмельницкой атомных станциях.

The main design studies of JSC “Turboatom” are highlighted when creating a working blade made of titanium alloy with an active part length of 1200 mm for the last stages of K-1000-60/3000 turbines. It is noted that complex calculations for blades made of titanium alloy for the last stages of the low-pressure cylinder of powerful steam turbines are an urgent task. A three-dimensional calculation of the strength of these blades was carried out, the stress-strain state and displacements at different values of the natural frequency of the blade were determined. The calculation of the bladed disk of the stage of the low pressure cylinder is performed. The dynamic frequencies of natural vibrations are determined for various rotation frequencies of the turbine rotor. A feature of manufacturing technology that provides for the control assembly on the process disk is indicated. The blades made of titanium alloy manufactured by JSC “Turboatom”, considered in this work, are successfully operated on K-1000-60/3000 turbines of the South Ukrainian and Khmelnitsky nuclear power plants.