Повышения надежности

При однофазном течении жидкости на входном участке (до пересечения с кривой I) температура остается постоянной, а давление линейно понижается. Жидкость достигает состояния насыщения (точка пересечения с кривой I), закипает и образуется двухфазный поток. Его расходное массовое паросодержание х = (/о ~ 0/г возрастает. Это вызывает непрерывное увеличение гидравлического сопротивления - наклон кривых распределения давления и температуры в потоке внутри образца постепенно увеличивается. По мере повышения начальной температуры сокращается протяженность входного участка течения однофазного потока, фронт закипания приближается к входной поверхности и возрастает паросодержание двухфазного потока на выходе. При этом увеличивается градиент давления в двухфазном потоке (кривые располагаются круче) и возрастает полный перепад давлений на образце. На рис. 4.1, б светлые значки и проведенные через них кривые соответствуют давлению насыщения, рассчитанному по температурам, показанным на рис. 4.1, а. Темные значки соответствующего вида - измеренные величины давления. При совпадении расчетных значений давления с измеренными для двухфазного потока используется только темный значок. Величины давления насыщения могут быть рассчитаны только для двухфазного потока, т. е. для точек в области, расположенной выше кривой I. 78

Бинарные циклы — парогазовый и газопаровой. Другая возможность повышения начальной температуры рабочего тела — создание цикла с газовой турбиной на высокой стороне и паровой турбиной на низкой. Если в установке большая часть мощности создается за счет работы паровой турбины — цикла называется парогазовым 1, в обратном случае — газопаровым. Гз-диаграмма парогазового цикла представлена на рис. 4-35.

Сплав А1—12% Si, стали 45Л и У12Л в обычных условиях литья имеют минимальную ширину столбчатой зоны, а при кристаллизации под механическим давлением транскристаллическую по всему сечению. По мере снижения температурного градиента, осуществляемого за счет повышения начальной температуры прессформы, уменьшается протяженность столбчатой зоны и расширяется зона равноосных кристаллов. При этом у сплава с широким интервалом кристаллизации равноосная структура образуется при меньшей температуре нагрева прессформы, что находится в полном соответствии с современной теорией кристаллизации, согласно которой они более склонны к образованию равноосной структуры при большем температурном градиенте, чем сплавы с узким интервалом кристаллизации. Слитки из сталей

В реальных паросиловых установках этот эффект от повышения начальных параметров оказывается ослабленным. Так, в турбинах с конденсационной частью повышение начального давления увеличивает конечную влажность пара, что не только сильно снижает т,;, но и приводит к недопустимой эрозии лопаток (т. е. к механическому износу от ударов каплями воды). Это обстоятельство делает невозможным увеличение давления свежего пара без одновременного повышения его температуры. Экономия от повышения начальной температуры особенно ощутительна, если учесть изменение конечной влажности пара, так как при этом увеличивается не только •%, но и -Гц. В общей сложности эффект от повышения перегрева пара получается весьма благоприятным, и практический предел повышению начальной температуры ставят только свойства материалов, применяемых в котло-

для турбины ВК-100-2, отлита из 1/2°/о-ной молибденовой стали (в предвидении повышения начальной температуры пара до 500° С).

мичности станции, а лишь как способ, помогающий использовать выгоды повышения начального давления пара при невозможности соответствующего повышения начальной температуры.

Размол влажных бурых углей и их сжигание требуют повышения начальной температуры до 300 — 350°С,

4-10. Э. С. Гинзбург и Л. Б. Кроль, Улучшение экономичности блока высокого давления электростанции путем повышения начальной температуры пара, «Электрические станции», 1959, № 4.

В настоящее время в ФРГ в целях повышения начальной температуры ГТУ изыскиваются новые жаростойкие материалы, в том числе и не на металлической основе. Одновременно разрабатываются вопросы охлаждения турбин. Имеется экспериментальная турбина с водяным охлаждением полезной мощностью 1000 кет, уже проработавшая несколько сотен часов при температуре до 1000° С. В основу водяного охлаждения положен принцип свободной циркуляции охлаждающей жидкости. Вода воспринимает в отверстиях лопаток тепло, удельный вес ее становится меньшим и происходит ее циркуляция внутрь ротора. Материалом для рабочих лопаток и полого ротора служит слаболегированная молибденовая сталь с ферритной структурой.

Применение перспективных жаропрочных материалов и эффективных способов охлаждения первых ступеней турбин может обеспечить возможность дальнейшего повышения начальной температуры парогазовой смеси до 1500—1700 К. Для ПГТУ с закрытой тепловой схемой могут быть созданы и высокотемпературные ядерные реакторы с шаровой насадкой на такие температуры. Следует также ожидать, что в ближайшем будущем повысится и уровень совершенства проточной части компрессоров и турбин, благодаря чему их к.п.д. увеличится до 0,9.

Характерная ее конструктивная особенность заключалась в выделении высокотемпературного блока в отдельный корпус. Вал газовой турбины высокого давления был при этом жестко соединен с валом турбины низкого давления. Осевой компрессор был выполнен однокорпусным на 3000 об/мин со степенью сжатия ~ 5,1. За счет повышения начальной температуры был получен расчетный к. п. д. этих агрегатов 24—25%.

8. Абдуллин И.Г., Бугай Д.Е. Гареев А.Г. Механизм малоцикловой коррозионной усталости материалов гибких металлорукавов /'/ Резервы повышения надежности оборуд. нефтеперерабат. и неф-техим. пром-сти. Уфа, 1982. С. 170-181.

64. Материалы НТС ГГК "Газпром" "Проблемы повышения надежности и безопасности газопроводов, подверженных стресс-коррозии" // Экспресс-информация: Транспорт и подземное хранение газа. 1993. № 2-4. 70 с.

Вся трубная система и барабан котла поддерживаются каркасом, состоящим из колонн и поперечных балок. Топка и газоходы защищены от наружных теп-лопотерь обмуровкой — слоем огнеупорных и изоляционных материалов. С наружной стороны обмуровки стенки котла имеют газоплотную обшивку стальным листом с целью предотвращения присо-сов в топку избыточного воздуха и выбивания наружу запыленных горячих продуктов сгорания, содержащих токсичные компоненты. Для повышения надежности работы котла в ряде случаев движение воды и пароводяной смеси в циркуляционном контуре (барабан — опускные трубы — нижний коллектор — подъемные трубы — барабан) осуществляется принудительно (насосом). Это — котлы с многократной принудительной циркуляцией.

Методы обработки основаны на использовании пластических свойств металлов, т. е. способности металлических заготовок принимать остаточные деформации без нарушения целостности металла. Отделочная обработка методами пластического деформирования сопровождается упрочнением поверхностного слоя, что очень важно для повышения надежности работы деталей. Детали становится менее чувствительными к усталостному разрушению, повышаются их коррозионная стойкость и износостойкость сопряжений, удаляются риски и микротрещины, оставшиеся от предшествующей обработки. В ходе обработки шаровидная форма кристаллов поверхности металла может измениться, кристаллы сплющиваются в направлении деформации, образуется упорядоченная структура волокнистого характера. Поверхность заготовки принимает требуемые форму и размеры в результате перераспределения элементарных объемов под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным.

Развитие машиностроения, а также задача повышения надежности и качества выпускаемых изделий потребовали создания новых конструкционных материалов. Композиционные материалы применяют во всех отраслях промышленности. В широком смысле практически всякий современный материал представляет собой композицию, поскольку материалы редко используются в чистом виде. На современном этапе понятие композиционного материала должно удовлетворять следующим критериям: композиция должна представлять собой сочетание хотя бы двух химически разнородных материалов с четкой границей раздела между этими компонентами (фазами); композиция должна характеризоваться свойствами, которых не имеет никакой из ее компонентов в отдельности.

Для повышения надежности фиксирования радиус расположения фиксатор-ных гнезд должен быть наибольшим. На рис. 16.15 показаны два варианта рукоятки управления с большим радиусом расположения фиксаторных гнезд.

Для повышения надежности фиксирования радиус расположения фик-саторных гнезд должен быть по рис. 16.15 возможности большим. На рис. 16.15

Дальнейшее ужесточение этих норм сталкивается со все возрастающими трудностями их реализации. Необходимо учитывать рост значимости окислов азота в балансе выбросов вредных веществ, требования повышения топливной экономичности, обеспечения стабильности исходных токсических характеристик в эксплуатации, повышения надежности антитоксичных устройств и регулировок.

Ниже излагаются основные пути повышения надежности на стадии проектирования, имеющие общее значение при изучении настоящего курса.

3. Эффективной мерой повышения надежности является хорошая система смазки: правильный выбор сорта масла, рациональная система подвода смазки к трущимся поверхностям, защита трущнхся поверхностей от абразивных частиц (пыли и грязи) путем размещения изделий в закрытых корпусах, установки эффективных уплотнений и т. п.

7. В некоторых изделиях, преимущественно в электронной аппаратуре, для повышения надежности применяют не последовательное, а параллельное соединение элементов и так называемое резервирование. При параллельном соединении элементов надежность системы значительно повышается, так как функцию отказавшего элемента принимает на себя параллельный ему или резервный элемент. В машиностроении параллельное соединение элементов и резервирование применяют редко, так как в большинстве случаев они приводят к значительному повышению массы, габаритов и стоимости изделий. Оправданным применением параллельного соединения могут служить самолеты с двумя и