Расчет диафрагмы первой нерегулируемой ступени
Диафрагмы ЧВД, работающие в области высоких температур, вы-полняются сварными. В них фрезерованные сопловые лопатки предва-рительно привариваются к бандажам, имеющим специальные профильные отверстия. Бандажи вместе с лопатками свариваются с ободом и телом диафрагмы. Диафрагма состоит из двух половин. Для надежной фиксации половин диафрагмы в горизонтальном разъеме устанавливаются попе-речные шпонки, а на боковой поверхности – вертикальные. Диафрагма испытывает воздействие разности давлений по обе стороны ∆Р = Р0 – Р1, создающей напряжение и вызывающей ее прогиб. Оценка надежности сварной диафрагмы выполняется расчетом её прогиба и максимального напряжения по упрощенной методике А. М. Валя [6, 7]. Методика расчета диафрагмы приведена в Приложении VI.
Рассчитывается сварная диафрагма первой нерегулируемой ступени. Конфигурация диафрагмы, внутренний диаметр d, толщина δ и размеры обода принимаются по прототипу. Внешний диаметр D определяется как сумма среднего диаметра ступени, высоты сопловых лопаток и размеров обода. По выбранным размерам вычерчивается эскиз диафрагмы, рис. VI.1. Если в результате расчетов напряжения или прогиб диафрагмы превысят допустимые значения, следует увеличить толщину диафрагмы. Марку стали выбирают по найденному напряжению с таким пределом текучести, который обеспечивает необходимое значение коэффициента запаса прочности при рабочей температуре:
где [σ0,2]– предел текучести выбранной марки стали (Приложение XII); σmax – максимальное напряжение в диафрагме.