Технология производства паровых и газовых турбин

Выдающихся успехов советское турбиностроение добилось в годы послевоенных пятилеток. Турбинные заводы приступили к производству турбин особо больших мощностей (100, 200 и 300 МВт) с высокими, сверхвысокими и сверхкритическими параметрами пара. В 1947 г. на НЗЛ изготовлением первой экспериментальной газовой турбины мощностью 1000 кВт было положено начало отечественному газотурбиностроению. В связи с развитием газовой промышленности НЗЛ стал основным поставщиком газотурбинных установок для газоперекачивающих станций газопроводов.

Выполнение задач, поставленных планами развития народного хозяйства в послевоенный период, характеризовалось широким вводом в эксплуатацию мощных турбоблоков (по 200 и 300 МВт), созданием агрегатов мощностью 500 МВт на ХТГЗ и одновального и двухвального по 800 МВт на ЛМЗ.

Развитию техники турбиностроения содействовала специализация турбинных заводов. Так, ЛМЗ и ХТГЗ в основном выпускают конденсационные паровые и энергетические газовые турбины большой единичной мощности {от 100 МВт и выше). ТМЗ выпускает теплофикационные турбины мощностью от 50 МВт и выше, а также газовые турбины для газоперекачивающих станций мощностью от 6 МВт.

Выполнение больших государственных задач по развитию народного хозяйства страны способствовало росту выпуска турбоблоков большой единичной мощности. Решениями XXIV съезда КПСС в 9-й пятилетке намечено дальнейшее производство  блоков мощностью 500 и 800 МВт, газовых турбин мощностью 100 МВт, реакторных установок мощностью '1000 МВт и выше для АЭС, изготовление энергетического блока мощностью 1200 МВт.

Задачей дальнейшего развития турбиностроения является увеличение единичных мощностей агрегатов, повышение параметров пара, надежности и экономичности турбин, автоматизация турбоустановок, повышение их маневренности. Наряду с созданием новых конструкций турбин будет осуществляться коренное совершенствование технологии производства, оснащение турбинных заводов новейшей техникой.

Широкое дальнейшее развитие получат специализация заводов и кооперирование их на базе осуществляемой широкой унификации и типизации отдельных частей турбин. Крупным шагом в развитии технологии турбиностроения является создание специализированного завода турбинных лопаток.

Большой вклад в развитие теоретических и практических основ турбиностроения внесли отечественные ученые и специалисты. Чл. корр. АН СССР А. А. Радциг, автор одного из первых русских учебников по паровым турбинам, и чл. корр. АН СССР М. И. Яновский, разработавший методы расчета на прочность деталей турбин, вложили много труда в развитие теории турбиностроения в России и подготовку инженерных кадров.

Зарождение и развитие советского турбиностроения тесно связано с именем проф. д-ра техн. наук М. И. Гринберга (1896—1957 г.), более 30 лет являвшегося главным конструктором ЛМЗ. Под его руководством спроектированы первые советские мощные одновальные турбины АК-50-2, АК-100-1, АП-50-1(50 и 100 тыс. кВт), а также другие уникальные турбины. Им создана целая школа ученых в области турбиностроения, выполнившая большое число теоретических и экспериментальных работ, способствовавших быстрому развитию советского турбиностроения.

Наряду с накоплением опыта эксплуатации турбин, на ЛМЗ проводились исследовательские работы по изучению их аэродинамики и прочности. Проводившиеся еще в довоенное время исследования показали, что дальнейшее повышение давления и температуры свежего пара может дать резкое повышение экономичности электростанций.

Во время Великой Отечественной войны конструкторским бюро завода были разработаны проекты серии турбин высокого давления мощностью 25, 50 и 100 тыс. кВт с частотой вращения 3000 об/мин. На базе этой серии турбин в послевоенное время развивалось производство мощных турбин (50—1200 МВт) с высокими начальными параметрами пара.

В развитии технологии турбиностроения исключительно большие заслуги принадлежат Центральному научно-исследовательскому и проектно-конструкторскому котлотурбинному институту им. И. И. Ползунова (ЦКТИ), Центральному научно-исследовательскому институту технологии и машиностроения (ЦНИИТМАШ), Всесоюзному проектно-технологическому институту энергетического машиностроения (ВПТИэнергомаш), а также другим научно-исследовательским организациям непромышленным предприятиям.

Впервые в качестве самостоятельной дисциплины технология производства турбин была включена в учебный план специальности «Производство паровых турбин» втуза ЛМЗ, созданного в 1930 г. Преподавателем этого курса был инженер турбинного цеха ЛМЗ Б. В. Шостакович, один из авторов первого труда по технологии турбиностроения, освещающего в основном опыт ЛМЗ. Опыт ЛМЗ, в частности по обработке крупных деталей и по типизации технологических процессов, нашел также отражение в широко известных трудах проф. А. П. Соколовского, тесно сотрудничавшего с технологами турбинных заводов Ленинграда и содействовавшего повышению их деловой квалификации.

В послевоенные годы литература по технологии турбиностроения пополнилась крупными научными монографиями и большим количеством статей по отдельным актуальным вопросам технологии турбиностроения в периодических изданиях. Большую ценность представляют сборники трудов ЛМЗ.

В настоящее время дисциплина «Технология производства и монтажа паровых и газовых турбин является одной из ведущих дисциплин учебного плана высших технических учебных заведений по специальности 0521 (турбиностроение). На материалах этой дисциплины базируется технологическая часть дипломного и курсового проектирования.

Материал настоящего учебника построен с учетом знания студентами основ металлургического производства, учения а резании металлов, устройства режущих инструментов, способов обработки деталей на металлорежущих станках, сварки и других предметов, изучаемых в предшествующих дисциплинах учебного плана.

В соответствии с программой учебник содержит научные основы технологии машиностроения и описание технологических процессов механической обработки и сборки основных характерных деталей и сборочных единиц турбин. Ввиду того что обработка и сборка деталей паровых и газовых турбин принципиально одинаковы, в учебнике в основном рассматривается технология производства паровых турбин. По газовым турбинам изучаются лишь особенности процессов, вызываемые принципиальным отличием в конструкции отдельных деталей паровых и газовых турбин.

Введение и главы I—VIII, XIII, XVII, XXVII написаны Н. Я. Бауманом; главы IX, X, XIV, XVI — М. И. Яковлевым; главы XI, XII, XV, XVIII—XXII — И. Н. Свечковым; главы XXIII, XXIV—XXVI — совместно Н. Я- Бауманом и И. Н. Свечковым.