Механическим распыливанием

Макронапряжения наблюдались.и в сплавах ЭИ617 и ЭИ867, которые перед электрополированием обрабатывали механическим полированием, шлифованием и фрезерованием. В этом случае в поверхностном слое обнаружены растягивающие макронапряжения, максимальное значение которых равно примерно 15— 30 кгс/мм2 при глубине залегания до 250 мкм. Эти макронапряжения, выявляемые после электрополирования, являются следствием напряженности поверхностного слоя, обусловленной обработкой, предшествующей электрополированию.

тока глубина растравливания уменьшается или совсем исчезает. В силу этого на многих заводах после ЭХО применяют механическое полирование, а иногда и шлифование абразивной лентой. В связи с этим было проведено исследование влияния на усталостную прочность сплавов ЖС6К, ЭИ437Б, ВТ9 и стали ЭИ961 параметров качества поверхного слоя после ЭХО с последующим шлифованием лентой или механическим полированием.

ЭХО с последующим шлифованием и механическим полированием. Исследовано влияние на усталость параметров качества поверхностного слоя после ЭХО с последующей чистовой и окончательной абразивной обработкой:

лентой, полированием фетровым кругом и ЭХО, представленные для наглядности в виде диаграмм на рис. 5.23— 5.24, показывают, что методы обработки оказывают существенное влияние на усталостную прочность образцов и лопаток из исследованных материалов. Степень влияния их зависит от базы и температуры испытания. Зависимость сопротивления усталости от методов обработки имеет экстремальный характер. Максимальное сопротивление усталости на малой базе испытания (N = = 106 циклов) наблюдается после ЭХО с последующим механическим полированием, с увеличением базы испытания и температуры нагрева максимальное сопротивление усталости все больше наблю-

и механическим полированием

Как показали испытания, при обработке поверхности трения методом гидрополирования износостойкость повышается на 25—30% по сравнению с механическим полированием, причем величина износа зависит от фактической шероховатости поверхности. С увеличением шероховатости износ увеличивается, хотя коэффициент трения в диапазоне от 4 до 10-го классов чистоты по ГОСТу 2789—59 существенно не меняется. Оптимальная микрогеометрия поверхности (при которой износ минимален) устанавливается в зависимости от условий нагружения и изнашивания и физико-механических свойств материала, главным образом его поверхностного слоя.

После обработки дробью была достигнута шероховатость поверхности 4-го класса чистоты, после механического полирования и гидрополирования — 8-го класса чистоты (по ГОСТу 2789—59). Кроме того, испытанию были подвергнуты образцы, поверхность которых после обработки дробью была доведена до 6-го класса чистоты гидрополированием и механическим полированием. Все образцы были изготовлены из стали одной плавки, подвергнутой после прокатки нормализации. Испытания проводили в течение 45 суток в трех различных средах: в парах соляной кислоты, в морской воде и в парах воды.

/ — обработка дробью; 2 — обработка дробью с последующим механическим полированием; 3 — обработка дробью с последующим гидрополированием; 4 — механическое полирование; 5 — гидрополирование

Дробеструйная обработка резко снижает коррозионную стойкость стали. Обработка поверхности гидрополированием после обработки дробью повышает коррозионную стойкость стали в морской воде и парах воды в 3,5 раза, а обработка механическим полированием — в 2,5 раза. При этом коррозионная стойкость стали, обработанной дробью с последующим гидрополированием, оказалась ниже, чем стойкость такой же стали, подвергнутой последующему механическому полированию. Это объясняется тем, что на гидрополированной поверхности остаются следы жидкости, содержащей нитрат натрия. В этом случае под действием паров соляной кислоты образуются окислы азота, усиливающие коррозию. В более активной среде (в парах соляной кислоты) коррозионная стойкость образцов из стали 1X13 меньше зависит от способа обработки поверхности.

Влияние обработки гидрополированием на предел выносливости стали изучалось на обычных образцах диаметром 14 мм с концентратором напряжений в виде кругового надреза глубиной 1 мм. Все образцы изготовляли на токарном станке из стали 1X13 одной плавки после нормализации (Я5200) при одинаковых режимах. Затем поверхность участка образца с надрезом обрабатывали гидрополированием (до 6-го класса чистоты) или механическим полированием (до 8-го класса чистоты), или дробью (до 5-го класса чистоты), или дробью с последующим гидрополированием (до 7-го класса чистоты). В зависимости от метода обработки поверхностный слой образцов имел различную глубину наклепа: после обработки дробью 0,3 мм; дробью с абразивом 0,2 мм; гидрополированием (зерно ЭК-ЮО) 0,15 мм; после грубого шлифования 0,75 мм.

Как показали результаты испытаний, предел выносливости образцов, обработанных гидрополированием, по сравнению с прочностью образцов, обработанных механическим полированием, повысился на 15%, обработанных дробью — на 23%, а

Рис. 22-9. Мазутные форсунки: а —с механическим распыливанием; б—с паровым распыливанием

внутри горелок не более 50% всего топлива, следуе!' вьЬ бирать, принимая значения условного видимого теплового напряжения сечения горелки Q/F—35—45 X X106 ккал/м2 • ч. Уменьшение размеров горелки позволяет резко сократить количество тепла, поглощаемого стенками горелки. Опыты МО ЦК.ТИ с циклонными пред-топками показали, что прямая отдача в циклоне невелика и при хорошей футеровке составляет в среднем 35—60 • 103 ккал/м2 • ч. Это позволяет отказаться от включения циклонной горелки в циркуляционную систему котла и ограничиться охлаждением горелки низконапорной водой, используемой в тепловой схеме котельной или станции. Применение такой низконапорной воды для охлаждения стенок горелки значительно упрощает конструкцию и уменьшает вес горелки. На рис. 4-7 изображена разработанная ПКК треста Центроэнергомонтаж конструкция циклонной горелки для сжигания мазута и газа. Горелка представляет собой горизонтальный цилиндр с внутренним диаметром 800 мм и длиной цилиндрической части 800 мм. Производительность горелки по мазуту достигает 1 500 кг/ч и по газу 1 700 MS • ч. В передней части горелки имеются два тангенциальных входа для воздуха с языковыми шиберами, снабженными одним общим приводом. В каждом воздушном сопле устанавливается по одной форсунке с механическим распыливанием. Вдоль каждого воздушного сопла устанавливаются газовые коллекторы с отверстиями для подвода газа непосредственно в поток воздуха. Горелка снабжается плоскими, охлаждаемыми водой днищами. Выходное окно имеет диаметр 600 мм. Цилиндрическая поверхность горелки и переднее днище покрываются шипами, на которые наносится футеровка толщиной 25 мм. Футеровка выполняется из хромомагнезитовой или электрокорундовой массы. Переднее днище горелки выполняется съемным, чем обеспечиваются хорошие условия для ремонта футеровки горелки. Охлаждение стенок горелки, которое осуществляется низконапорной водой, позволяет выполнять горелки из металла толщиной не более 8 мм. Регулирование производительности горелки осуществляется в большом диапазоне изменения нагрузки; при этом давление воздуха перед горелкой поддерживается постоянным для обеспечения входа воздуха с неизменной скоростью при всех нагрузках. На рис. 4-8 изображена характеристика такой горелки. По

Форсунки с механическим распыливанием завода «Ильмарине» работают при давлении мазута 12—15 кг/см2, создаваемом мазутным насосом. Они отличаются высокой экономичностью и бесшумной ра-

Задача наладки горелок этого типа состоит в том, чтобы обеспечить возможность быстрого перехода с газового топлива на резервное, и обратно. Коэффициент избытка воздуха при сжигании обоих видов топлива принимается ат = 1,15 и регулируется одним из способов, указанных выше. Большую сложность представляет выбор способа регулирования нагрузки при сжигании мазута. Так, регулирование форсунок с механическим распыливанием за счет снижения давления мазута возможно лишь в узких пределах, поскольку при этом ухудшается качество распыливания. Поэтому изменение нагрузки котла с такими форсунками производится изменением числа работающих форсунок. При этом регулировочная характеристика имеет не плавный, а ступенчатый вид.

Выпускавшиеся ранее котлы ПТВ оборудованы комбинированными газомазутными горелками с периферийным кольцевым подводом газа и расположенными в центре горелки форсунками типа «Ильмаринэ» с механическим распыливанием. При работе на газе форсунка вынимается из горелки. У котлов типа ПТВМ форсунки не вынимаются из горелки и постоянно охлаждаются сетевой водой.

Мазутная форсунка с механическим распыливанием топлива устанавливается по оси особого завихрителя для воздуха, называемого регистром. Давление топлива перед форсункой с механическим распы-ливанием должно быть не ниже 12 ат.

Выносная горелка с центральной подачей газа в воздушный поток показана на рис. 10-16. Эта горелка состоит из двух труб, вставленных одна в другую. Наружная труба /, имеющая на конце отверстия 2, служит для подвода газа, внутренняя 3—для визуального наблюдения за пламенем или размещения форсунки для жидкого топлива (с механическим распыливанием). Газ по выходе из отверстий 2 перемешивается с воздухом, поступающим через корпус 4. Отверстие 5 имеет небольшое расширение при выходе в топочное пространство и футеруется огнеупорным кирпичом, что способствует лучшему перемешиванию и надежному зажиганию газовоздушной

Мазут а) Малосернистый б) Многосернистый Форсунки с паровым распыливанием То же Форсунки с пылевым распыливанием То же Форсунки с паровым распыливанием Форсунки с механическим распыливанием Форсунки с механическим распыливанием То же Форсунки с механическим распыливанием То же

с механическим распыливанием

На рис. 73 показана мазутная форсунка с механическим распыливанием (МФМР), выпускаемая заводом «Ильмарине», с пятью отверстиями различных диаметров распределительного и завихри-вающего дисков. При давлении мазута 12 кгс/см2 («=? 12 бар} производительность форсунок

В газомазутных горелках, предназначенных для парогенераторов средней и большой мощности и длительно работающих на мазуте, применяются центробежные форсунки с механическим распыливанием мазута. В газомазутных горелках парогенераторов малой мощности при кратковременной работе на мазуте применяются форсунки с паровым (воздушным) распыливанием.