ПОРЯДОК РАСЧЕТА ДИАФРАГМЫ

Диафрагма испытывает воздействие перепада давлений ∆Р= Р0 – Р1,

в результате чего в ней возникает напряжение и прогиб .

 

Рис. VI.1. Эскиз диафрагмы

 

 

Максимальное напряжение в диафрагме, МПа:

 

 

Максимальный прогиб диафрагмы, м:

 

 

Рис. VI.2. Коэффициенты Kσи K

 

Здесь Е ≈ 2,1.105 – модуль упругости материала диафрагмы, МПа; δсрminmax - средняя толщина диафрагмы, м, рис. VI.1; коэффициенты Кσ, К определяются по рис. VI.2. Разность давлений по обе стороны диафрагмы ∆Р= Р0 – Р1, МПа, принимается из расчета ступени.

Для обеспечения надежной работы турбины без задеваний максимальный прогиб диафрагмы не должен превышать 1/3 осевого зазора между диафрагмой и диском (зазор легко измерить на чертеже прототипа). Если прогиб или напряжение в диафрагме чрезмерно велики, следует увеличить толщину диафрагмы δ и повторить расчет.

Металл для диафрагм первых ступеней выбирается с учетом рабочей температуры (Приложение XII). Для температур до 350 оС может применяться недорогая углеродистая сталь (сталь 20). До 480 оС применяется кованая хромомолибденовая сталь типа 15ХМ, 20ХМ. Для более высокой температуры используется хромомолибденованадиевая сталь типа 15Х1М1Ф и др.

По максимальному напряжению выбирается марка стали с пределом текучести, обеспечивающим необходимый коэффициент запаса прочности:

 

 

где [σ0,2] - предел текучести выбранной марки стали (Приложение XII); σmax - максимальное напряжение в диафрагме