Глава XI
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИДРОТУРБИН
ΧI. 1. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛЕЙ ГИДРОТУРБИН
Технологичность конструкции изделия охватывает совокупность ее свойств, определяющих оптимальные затраты труда, материалов, средств и времени при изготовлении изделия (производственная технологичность) и его эксплуатации (эксплуатационная технологичность). В процессе отработки проектов, как правило, отыскиваются решения, обеспечивающие комплексное повышение показателей технологичности. Во всех случаях подразумевается безусловное обеспечение качества и технических характеристик оборудования.
Производственная технологичность конструкции деталей определяет их техникоэкономические показатели: трудоемкость изготовления, включая уровень применения тяжелых ручных работ; материалоемкость детали; загрузку уникального оборудования (пресса, печи для термообработки, универсальных и специализированных металлообрабатывающих станков); высвобождение производственных площадей.
Длительный цикл подготовки производства и изготовления гидротурбин требует разработки высокотехнологичных конструкций уже на стадиях эскизного и технического проектирования, определения необходимости применения новых материалов и технологических процессов.
Технологическая отработка конструкции на стадии рабочего проектирования включает в себя согласование чертежей с технологическими службами по всему циклу изготовления деталей и узлов турбины, что существенно облегчает и сокращает цикл подготовки производства.
Таблица XI. 1. Относительная металлоемкость близких по рабочим параметрам гидротурбин, изготовленных в СССР и за рубежом
Наименование ГЭС | Тип турбины | Год выпуска | Расчетный напор, м | Мощность, тыс. кВт | Диаметр рабочего колеса, м | Относительная металлоемкость, |
Волжская | Поворотно- лопастная вертикальная | 1958 | 22,5 | 126 | 9,3 | 13,0 |
«Даллес» (США) | 1968 | 24,75 | 90,5 | 7,13 | 12,0 | |
«Джердап—Железные Ворота» (Югославия—Румыния) | 1969 | 27,12 | 178 | 9,5 | 7,6 | |
«Ашах» (Австрия) | 1964 | 15,0 | 66,54 | 8,4 | 31,0 | |
Саратовская | 1964 | 9,7 | 59,3 | 10,3 | 19,1 | |
Нижнекамская | 1978 | 12,4 | 80,5 | 10,0 | 17,0 | |
Чебоксарская | 1980 | 12,4 | 80,5 | 10,0 | 15,9 | |
Братская | Радиально- осевая | 1961 | 95,0 | .217 | 5,5 | 2,6 |
Усть-Илимская | 1972 | 85,5 | 245 | 5,5 | 2,5 | |
«Грен-Кули» (США) | 1974 | 86,0 | 604 | 9,7 | 4,2 | |
|
|
|
|
|
| |
«Бхакра» (Индия) | 1964 | 123,0 | 127 | 4,1 | 2,6 | |
Токтогульская | 1973 | 140,0 | 360 | 5,35 | 2,3 | |
Саяно-Шушенская | 1977 | 194,0 | 650 | 6,77 | 1,9 | |
Зейская | Поворотнолопастная диагональная | 1974 | 78,5 | 220 | 6,0 | 4,6 |
Колымская | 1979 | 108,0 | 184 | 4,2 | 2,9 | |
«Кемано» (Канада) | Ковшовая | 1952 | 760,0 | 110 | 3,35 | 2,9 |
Татевская | 1967 | 570,0 | 54,6 | 1,86 | 2,4 |
Для повышения технологичности конструкций гидротурбин характерны следующие основные направления: 1) применение сварных конструкций вместо цельнолитого и цельнокованого исполнений, что способствует повышению качества деталей и уменьшает массу турбин; 2) применение штампованных элементов для сварных конструкций деталей, образующих проточную часть турбин, без последующей механической обработки профильных поверхностей; 3) применение высокопрочных хорошо сваривающихся сталей; 4) унификация и нормализация конструкций деталей и узлов; 5) применение неметаллических материалов; 6) замена болтовых соединений деталей сваркой при монтаже турбин; 7) применение комплекса мероприятий, необходимых для повышения точности изготовления и проверки отдельных деталей, что позволяет отказаться от общей сборки крупногабаритных узлов.
Данные по относительной металлоемкости некоторых турбин приведены в табл. XI. 1.
