TRATAT DE INGINERIE TERMICA. TURBINE CU ABUR SI CU GAZE

  CUPRINS:
NotaţiiXV
Partea I
PROCESE TERMODINAMICE ÎN TURBINE
CU ABUR ŞI CU GAZE

1. Generalităţi3
2. Principalele relaţii ale curgerii fluidelor compresibile40
3. Curgerea prin tuburi şi reţele de palete fixe47
4. Transformările termodinamice din reţelele de palete mobile77
5. Mijloace pentru micşorarea vitezei periferice optime105
6. Cercetări experimentale asupra curgerii în reţelele de palete113
7. Pierderi şi randamente159
8. Ciclurile şi influenţa lor asupra randamentului206
9. Calculul termodinamic al turbinelor pentru regimul economic258
10. Funcţionarea turbinei în regim variabil335

Partea a II-a
CONSTRUCŢIA ŞI CALCULUL DE REZISTENŢĂ ŞI DE VIBRAŢII

11. Paletele rotorului419
12. Discurile rotorului518
13. Arborele turbinei590
14. Echilibrarea rotorului603
15. Cuplajele şi virorul605
16. Paletele statorului607
17. Etanşările625
18. Carcasele632
19. Lagărele664
20. Îmbrăcămintea şi izolaţia673
21. Sistemul de rglare676
Partea a III-a
INSTALAȚII AUXILIARE

22. Instalaţia de ungere 711
23. Instalaţia de condensare732
24. Separatorul de umiditate 751
25. Camera de ardere758
26. Conductele instalaţiei de turbine761
27. Instalaţia de automatizare, măsurare şi prelucrare a datelor766
28. Fundaţia774
29. Construcţii de turbine779


Partea a IV-a
EXPLOATAREA TURBINELOR CU ABUR

30. Montarea turbinei801
31. Protecţia suprafeţelor, ambalarea şi transportul821
32. Exploatarea turbinelor826
33. Performanţele turbinelor859

Anexă
Transformarea formulelor din sistemul de unităţi de măsură MKfS
în sistemul internaţional SI862
  PREZENTARE:
Leonardo da Vinci spunea că nu ceea ce ştii, ci ceea ce faci rămâne; profesorul Creţa întâi a făcut şi apoi a scris.
Cartea „Tratat de turbine cu abur şi cu gaze” concepută iniţial ca un manual universitar, prin completarea ei mereu cu ultimele noutăţi din ştiinţa şi tehnica maşinilor rotative, pune la dispoziţia celor interesaţi, practic în totalitate, secretele construirii turbinelor cu abur şi a turbinelor cu gaze, maşini pentru producerea de energie şi de antrenare a vehiculelor de transport.
Turbina, iniţiată de Hero din Alexandria cu mai bine de două milenii în urmă şi ajunsă azi la maşini cu o capacitate de 1500 MW pe unitate, înmagazinează o întreagă bogăţie de cunoştinţe din domeniul ştiinţelor inginereşti, fiind cea mai reprezentativă realizare din domeniul maşinilor. Este ceea ce a reuşit prof. Creţa să ne prezinte în cartea sa, îmbinând armonios teoria cu practica şi mă repet, a reuşit acest lucru pentru că efectiv a participat la construcţia acestor maşini, pentru care fiecare detaliu reprezintă o problemă în sine.
Modul ordonat şi pot spune meticulos cu care prof. Creţa ne-a prezentat cunoştin¬ţele necesare pentru a construi turbine cu abur şi cu gaze, nu-i evidenţiază îndeajuns şi calitatea Domniei Sale ca şi creator în domeniul acestor maşini rotitoare.
Îmi permit să amintesc un exemplu, apropiat mie, petrecut acum circa 35 de ani în urmă: pentru construcţia instalaţiei experimentale pentru producerea apei grele se contractase la import compresorul de hidrogen sulfurat, echipamentul cheie, cu o mică firmă producătoare, dar care la scurt timp, neobţinând licenţa de export ne-a anulat comanda. Singura soluţie care ne-a mai rămas a fost să-l realizăm cu posibi¬lităţile noastre. Cui mă puteam adresa pentru o colaborare decât unui expert în construcţia de turbine Acesta a fost prof. Creţa. Compresorul a fost o reuşită şi licenţa de fabricaţie a fost preluată de către ING - Bucureşti. Azi, la fabrica de apă grea ROMAG din Drobeta Turnu-Severin compresoarele româneşti, cu o capacitate echivalentă a 2,5 MW, sunt în funcţiune de 25 ani. În afară de acest episod, prof. Creţa îşi manifestă ataşamentul faţă de meseria care la consacrat şi care i-a marcat întreaga viaţă, acordând o atenţie deosebită realizărilor industriei româneşti din domeniul turbinelor cu abur şi a celor cu gaze, ceea ce în carte reprezintă un adevărat document istoric, care atestă evoluţia lor de la unităţi de 1-2 MW până la cele de 700 MW, care azi echipează centralele nucleare de la Cernavodă. Se poate vorbi de o tradiţie care a confirmat capabilitatea ingineriei româneşti şi care poate să rămână un exemplu pentru generaţiile viitoare. În această direcţie trebuie amintit şi efortul Editurii AGIR pentru a pune la dispoziţia publicului de specialitate o carte de o deosebită valoare privind teoria şi practica unor maşini care înglobează cele mai deosebite şi uneori sofisticate cunoştinţe inginereşti.

Acad. Marius Peculea
  PREFATA:
Studiile recente de prognoză apreciază că, cu toate că pe plan mondial se fac eforturi intense de a folosi resursele de energie primară regenerabile (hidro, eoliană, solară etc.), energia electrică necesară pe plan mondial se va obţine în mare parte - şi în deceniile viitoare - prin exploatarea resurselor naturale de combustibili (fosili, nucleari şi vegetali) în centrale termoelectrice clasice şi nucleare. Aceste transformări de energie se vor realiza cu ajutorul turbinelor cu abur şi cu gaze. Dacă la aceste maşini se mai adaugă turbinele folosite în aviaţie, pe marile nave comerciale şi militare ce utilizează combustibili fosili şi nucleari, pe submarinele nucleare, pe marile nave specializate, pe turbotrenuri şi pe vehiculele cu pernă de aer, precum şi turbinele folosite în industria chimică, petrolieră şi în metalurgie, pe magistralele de transport ale gazelor naturale, atunci ne putem forma o imagine asupra rolului pe care îl au şi îl vor avea încă şi în viitoarele decenii aceste maşini.
În carte s-a prezentat mai pe larg evoluţia turbinelor cu abur şi a celor cu gaze, clasice şi nucleare, până în zilele noastre, evoluţie care a permis: realizarea unor turbine având puteri uriaşe - turbine cu abur de 1500 MW şi turbine cu gaze de ardere de 290 MW - utilizarea unor temperaturi ale gazelor la intrarea în turbinele stabile de 1060 °C iar în cazul turbinelor cu gaze din aviaţia militară a unor temperaturi şi mai ridicate. Se arată de asemenea tendinţele apărute pe plan mondial în organizarea intreprinderilor în ultimii ani şi realizările din România de la înce¬putul fabricaţiei primei turbine cu abur (la Reşiţa) din anul 1951 şi până în anul 1989.
Sunt prezentate problemele fundamentale ale turbinelor cu abur şi ale celor cu gaze. O redare mai largă s-a acordat prezentării rezultatelor cercetărilor experimentale ale curgerii fluidelor în reţelele de palete, pierderilor din aceste reţele, curgerii aburului umed şi studiului ventilelor cu difuzor, pe baza cercetărilor proprii şi a celor de pe plan mondial.
Sunt redate de asemenea soluţiile constructive ale turbinelor clasice, dar şi cele mai noi soluții apărute în ultimele decenii pentru paletele statorului şi rotorului, carcase, lagăre, sistem de reglare ş.a.
O extindere mai largă s-a acordat şi capitolelor referitoare la calculele de rezistenţă şi de vibraţii ale paletelor rotorului, ale pachetelor de palete şi discurilor rotorului şi utilizării calculatoarelor personale la proiectarea turbinelor, la determinarea caracteristicilor geometrice şi mecanice ale profilelor de palete (aria, centrul de greutate, momentele principale de inerţie, axele principale de inerţie). Sunt prezentate materialele folosite, metodele de verificare a materialului şi avariile care apar în exploatare ale paletelor, ale arborelui şi remedierea lui, deformarea carcaselor, degradarea materialului, eroziunea carcaselor turbinelor nucleare etc.
În carte se prezintă unele soluţii constructive noi, instalaţia de ungere (este tratat pe larg proiectarea pompei cu roţi dinţate cilindrice), sistemul de reglare, instalaţia de condensare, separatoarele de umiditate din centralele nucleare, instalaţia de automatizare (sistemul de diagnoză on line) şi fundaţia.
Partea a patra a acestui tratat am preluat-o din cartea „Turbine cu abur, montare, protecţia suprafeţelor, exploatare”, pe care am publicat-o la Editura Politehnica Timişoara în anul 2004. Această preluare s-a făcut cu acordul scris al Editurii Politehnica. Problemele tratate în această carte sunt prezentate pe scurt în cele ce urmează.
Este abordată tehnologia de montare a turbinelor cu abur, care se ocupă de succesiunea operaţiilor de montare şi de dispozitivele necesare acestor lucrări. Se prezintă metodele de centrare a lagărelor, a diafragmelor şi a etanşărilor exterioare, precum şi centrarea a două rotoare alăturate .Se insistă asupra modului cum trebuie realizată „descentrarea” rotorului în faza de montaj (în stare rece şi în repaus), pentru a asigura centrarea corectă din timpul funcţionării în regimul normal al agregatului. Modul cum trebuie determinate aceste corecţii referitoare la descentrarea rotoarelor sunt prezentate printr-un exemplu numeric concret.
Se prezintă metodele de protecţie a suprafeţelor pieselor componente ale turbinei faţă de acţiunile dăunătoare ale mediului ambiant în care va fi montată turbina şi ale celui din timpul transportului de la uzina producătoare la locul de destinaţie, inclusiv procedeele de ambalare pentru transport şi condiţiile de depozitare până la începerea montajului.
Sunt abordate și problemele de exploatare ale turbinelor. Sunt prezentate operaţiile care trebuie efectuate după terminarea montării grupului pentru a asigura o funcţionare corectă şi pentru evitarea unor deranjamente. O parte din aceste operaţii se vor executa şi după reparaţiile şi reviziile capitale ale turbinei. Sunt analizate condiţiile în care trebuie pornită o turbină cu abur cu condensaţie şi una cu contrapresiune, din starea rece sau din starea caldă ; sunt analizate recomandările mai vechi pentru încălzirea şi încărcarea turbinei, precum şi indicaţiile mai noi rezul¬tate în urma unor cercetări aprofundate. Sunt de asemenea prezentate reco¬man¬dările privind supravegherea turbinei în timpul funcţionării, manevrele de oprire şi de întreţinere a turbinei în repaus. Capitolul se încheie cu indicaţii referitoare la revizia turbinei cu ocazia reparaţiilor curente şi a celor capitale .
Pentru a uşura folosirea materialului bibliografic de specialitate publicat anterior, în anexă, sunt date regulile pentru transformarea formulelor din sistemul de unităţi de măsură MKfS în sistemul internaţional, utilizat în această lucrare.
Cartea de faţă se adresează tuturor celor care au preocupări în domeniul turbinelor cu abur : cercetători, proiectanţi, tehnologi, montori, sau conducători ai procesele de exploatare, precum şi studenţilor care doresc să lucreze în viitor în acest domeniu.

Timişoara, 09.03.2011
Gavril CREŢA
  CUVINTE CHEIE: