Валоповоротным устройством

К полупроводниковым материалам относятся большинство минералов, неметаллические элементы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева, неорганические соединения (оксиды, сульфиды), некоторые сплавы металлов. Наибольшее применение получили элементы IV группы — Ge и Si, обладающие тетрагональной кристаллической решеткой типа алмаза. В вершинах тетраэдра расположены четыре атома, окружающие атом, находящийся в центре. Каждый атом связан с четырьмя ближайшими атомами силами ковалентной связи, поскольку все они обладают четырьмя внешними валентными электронами.

Металлический тип связи характеризуется тем, что между решеткой из положительно заряженных ионов и окружающими их свободными валентными электронами возникает электростатическое притяжение.

Заполнение электронами энергетических уровней в кристаллах: а - металлов; б- диэлектриков и полупроводников (области значений энергии, соответствующих уровням, заполненным валентными электронами, заштрихованы); ЛИ/о - интервал запрещённых значений энергии между валентной зоной и зоной проводимости

Металлическим тип связи характеризуется тем, что между решеткой из положительно заряженных ионов и окружающими их свободными валентными электронами возникает электростатическое притяжение.

ЗОННАЯ ТЕОРИЯ — один из осн. разделов квантовой теории твёрдых тел, представляющий собой приближённую теорию движения электронов атомов в периодическом поле кристаллической решётки. 3. т. объясняет электрич., оптич., механич. и, отчасти, тепловые и магнитные св-ва твёрдых тел, обусловленные валентными электронами. Согласно 3. т., эти алектроны перемещаются по всему объёму кристалла, переходя от одного атома к другому. Возможные значения энергии этих электронов образуют отд. обл.— энергетич. зоны, разделённые интервалами т. н. запрещённых значений энергии. Каждая зона состоит из большого, но конечного числа N очень близко (квазинепрерывно) расположенных уровней. Поэтому согласно Паули принципу в состояниях, соответствующих каждой зоне, может находиться не более 2 Л' электронов. Интервалы запрещённых значений энергии между зонами (запрещённые зоны) зависят от природы кристалла и лежат в пределах от десятых долей эВ до неск. эВ. Реальные напряжённости внеш. электрич. поля, прикладываемого к кристаллам, таковы, что обычно электроны не могут приобретать энергию, достаточную для перехода из одной зоны в другую. Электроны, полностью заполняющие все энергетич. состояния в зоне, не могут под влиянием электрич. поля изменять свою энергию и приобретать упорядоченное движение, т. е. не могут участвовать в проводимости кристалла. Наоборот, в частично заполненной зоне электроны ускоряются электрич. полем (переводятся на соседние вакантные уровни в зоне) и приходят в упорядоченное движение, образуя электрич. ток. Верхняя зона, заполненная частично или пустая, наз. з о-ной проводимости. Нижележащая зона, заполненная целиком или частично, наз. валентной. У металлов зона проводимости заполнена частично, а у диэлектриков и полупроводников (ПП) — она пуста (рис. 1).

Рис. 1 к ст. Зонная теория. Заполнение электронами энергетических уровней в кристаллах; а—металлов, б — диэлектриков и полупроводников (области значений энергии, соответствующих уровням, заполненным валентными электронами, заштрихованы)

Простейшим подходом в этом направлении является представление о заполнении недостроенных d-электронных уровней валентными электронами второго компонента. Имеющиеся в литературе данные показывают, что, по меньшей мере, для последних элементов в рядах (Ni, Pd, Pt) такое явление действительно наблюдается [2]. При этом существенные изменения состояния электронов внешних оболочек неминуемо должны отражаться и на термодинамических параметрах сплавообразования.

Рассмотрены некоторые закономерности изменения термодинамических свойств сплавов переходных металлов в связи с особенностями их электронной структуры. Отмечена важная роль донорноакцепторного взаимодействия (заполнение недостроенных d-электронных оболочек атомов переходных элементов валентными электронами второго компонента) в формировании энергетических параметров сплавообразования. Табл. 1, рис. 4, библиогр. 31.

') Существует эмпирическая классификация типов связей в кристаллах. Кроме кристаллов с металлическим типом связей различают: кристаллы с ионной связью (электроны переходят от атомов одного типа к атомам другого; взаимодействие образовавшихся ионов разных знаков заряда и обеспечивает Связь в кристаллах; такая связь имеет место во многих типично керамических материалах); кристаллы с ковалентной связью (связь осуществляется валентными электронами., являющимися общими для двух атомов; примером кристаллов с ковалентной связью может служить алмаз). Существуют и другие типы связей (молекулярная., водородная).

внешними, или валентными, электронами, свободно перемещающимися в пространстве между узлами. Большой подвижностью этих свободных электронов и объясняется высокая электро- и теплопроводность металлов в твердом состоянии. Поэтому с увеличением валентности теплопроводность металлов должна возрастать. Следовательно, теплопроводность металлов с однотипной кристаллической решеткой должна быть периодической функцией атомного порядкового номера, как это и наблюдается на опыте. Так, например, для натрия, магния и алюминия, у которых число валентных электронов равно 1, 2 и 3, теплопроводность при 50° С составляет соответственно 100,8; 135,4 и 178 ккал/(м-ч-град).

Обменные силы действуют в атомных молекулах. Они возникают между валентными электронами атомов и имеют специфическую квантовую природу.

судов обычно прогревают впуском пара через маневровые клапаны (турбина работает на самых малых устойчивых оборотах). Одновременно осуществляют впуск пара в уплотнения через систему укупорки; ротор вращают валоповоротным устройством. Корабельные и некоторые судовые трбины малой массы и большой мощности имеют специальную систему прогревания, состоящую из труб и каналов, через которые греющий пар вводится в корпус турбины.

Проворачивание турбоагрегата валоповоротным устройством производится при закрытых быстрозапорном и маневровых клапанах. Прослушивают турбину и зубчатую передачу и наблюдают по амперметру за нагрузкой электродвигателя. Высокая потребляемая сила тока указывает на неисправности, до устранения которых проворачивание прекращают.

Прогревание турбин. Обычно прогревание производят при вращении роторов вначале валоповоротным устройством, а затем — рабочим паром.

Остановка турбины и вывод из действия. При остановке турбины сначала закрывают маневровый клапан и открывают клапаны продувания, затем уменьшают нагрузку вспомогательных механизмов. После закрытия разобщительного клапана на главной магистрали от парогенераторов осторожно открывают маневровый клапан и включают валоповоротное устройство. Осушение корпусов турбин при пониженном вакууме в конденсаторе производится в течение двух часов. После осушения турбин откачивают конденсат из конденсатора и отключают все вспомогательные механизмы, кроме масляного насоса и валоповоротного устройства, которые останавливают после полного остывания турбин. Спустя час после остановки масляных насосов спускают отстоявшуюся воду из картера главного упорного подшипника и масляных полостей маслоохладителей. Через три часа после остановки масляного насоса вновь пускают насос и прокачивают маслом агрегат, проворачивая его валоповоротным устройством в течение 5—10 мин.

Неисправности при проворачивании турбин валоповоротным устройством. В процессе проворачивания появляется ненормальное увеличение нагрузки на электродвигатель или резкие ее колебания. Слышен характерный звук задевания. Наиболее вероятные причины: неисправно валоиоворотное устройство; не отжат тормоз валопровода; не отжат дейдвудный сальник, загрязнена дейдвудная труба или втулка кронштейна гребного вала; повреждены коррозией шейки валов; загрязнены подшипники и зубья передачи, отсутствует смазка; на гребной винт попали посторонние предметы; лопатки ротора задевают о корпус или имеются задевания в уплотнениях; в корпус турбины попала вода.

Неисправности при проворачивании валоповоротным устройством и способы их устранения в основном аналогичны рассмотренным для паровых турбин; дополнительной причиной может быть задевание лопаток компрессора за корпус. Неисправности при пуске в ход могут быть вызваны как самим пусковым устройством, так и неполадками в топливной системе и запальном устройстве. В первом случае возможно, что пусковое устройство не вращается либо вращение не передается на вал турбины из-за неисправности муфты сцепления или отсутствия масла в гидротрансформаторе. При неполадках в топливной системе может не воспламеняться топливо в камере сгорания (топливо не поступает из-за малого давления или вследствие засорения форсунки, неисправен кабель и т. д.). Если повреждение запальное устройство, двигатель может запуститься, но не выйти на холостой ход; если работает только часть камер сгорания, срабатывает защита по давлению масла, неисправна антипомпажная система и т. п. Во всех этих случаях необходимо последовательно проверить соответствующие устройства и системы: пусковое и запальное устройства, топливные фильтры и форсунки, масляную и антипомпажную системы, отрегулировать автоматику.

водят поршни, продувают картеры и буферные полости. Для обеспечения равномерного охлаждения в течение примерно 1 ч работают циркуляционные системы охлаждающей воды и масла, а ротор проворачивают валоповоротным устройством [5].

Турбина снабжена валоповоротным устройством, которое может вращать ротор при числе оборотов около двух в минуту.

ризующая прогиб ротора. Необходимо, чтобы к моменту толчка величина прогиба не превышала значений, разрешенных заводом-изготовителем. Особенно это важно при пуске турбины из горячего состояния, так как время подъема частоты вращения при этом пуске обычно не превышает 10—15 мин. Прогиб ротора вызывает смещение его центра тяжести. Если такой ротор привести во вращение, то появится неуравновешенная центробежная сила, которая при подъеме частоты вызовет его всевозрастающую вибрацию и турбину придется остановить. В этом случае после останова ротора необходимо включить валоповоротное устройство и проследить за его работой. На выбеге нужно тщательно прослушать турбину, особенно в зоне концевых уплотнений. Если ротор не получил остаточного прогиба, обычно при вращении его валоповоротным устройством прогиб исчезает. После проверки допустимости его величины ротор турбины снова можно привести во вращение. В таком случае при развороте турбины желательна более длительная выдержка при малой частоте (до 1000 мин"1 (об/мин)). При наличии недопустимого остаточного прогиба ротор нуждается в ремонте и зачастую такой ремонт можно произвести только в условиях специализированных заводов.

Для устранения указанных явлений большинство современных турбин снабжается валоповоротным устройством, позволяющим медленно вращать ротор прогреваемой или остывающей турбины.

В измерительное устройство был введен полупроводниковый усилитель токов датчиков, а привод снабжен валоповоротным устройством. В связи с введением усилителя были изменены и характеристики ваттметра: увеличено сопротивление рамки, что обеспечивает лучшее его согласование с усилителем и несколько понижена чувствительность, так как это снижение компенсируется усилением сигнала датчиков. Остальные элементы измерительного устройства остались без изменения. Схема измерительного устройства, применяемого на тяжелых станках, приведена на фиг. 8.