Указом Президиума Верховного совета СССР от 28 декабря 1977 г. НПО ЦКТИ им. И.И. Ползунова было награждено орденом  Октябрьской Революции.

Основные направления деятельности:

  • экспериментальные исследования и отработка элементов паровых и газовых турбин;
  • экспертиза проектов турбин, заключения об эффективности ступеней и о путях улучшения их технико-экономических характеристик;
  • участие в проектировании турбин:
    • работы, выполняемые при выборе профиля турбоустановки:
      • оптимизация низкопотенциальной части (водоохладитель, конденсатор, последняя ступень с диффузором), в частности, выбор оптимального выходного угла b2);
      • совместный расчет проточной части (в одномерной постановке) и тепловой схемы.
    • работы, выполняемые при проектировании проточной части:
      • вариантный расчет проточной части (осесимметричная постановка);
      • совместный расчет проточной части и диффузора
  • разработка и реализация мероприятий по доводке и модернизации турбин и элементов тепловой схемы с целью увеличения экономичности их работы;
  • выпуск РТМ (осевое усилие, тепловой расчет проточных частей).

Стендовая база.

1. КРУПНОМАСШТАБНЫЙ СТЕНД ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Для решения комплексных задач аэродинамического и вибрационного исследования проточных частей цилиндров низкого давления (ЦНД) в широком диапазоне изменения нагрузки в НПО ЦКТИ имеется крупномасштабный стенд экспериментальной паровой турбины низкого давления (ЭТНД-2). На этом стенде проводятся исследования крупномасштабных моделей (масштаб моделирования отсека трех-пяти ступеней ЦНД современных мощных паровых турбин ТЭС и АЭС: 1:3 для турбин на 50(60) Гц и 1:4 для турбин на 25(30) Гц) на натурных параметрах пара в проточной части, при полном сохранении кинематики потока и естественном процессе влагообразования.

Основная конструктивная особенность стенда – наличие двухвального ротора экспериментальной турбины, что дает возможность непосредственно выделять характеристики последней ступени при её работе в составе группы ступеней.

Типовая программа включает в себя следующие основные этапы.

Интегральное определение экономичности отсеков ступеней (первых ступеней и отдельно последней ступени). При этом устанавливается влияние на их экономичность отдельных режимных параметров (давления в конденсаторе, конечной влажности пара, величина отборов пара из проточной части и т.п.).

Газодинамические исследования потока производятся пневмометрическими зондами для определения параметров парового потока в контрольных сечениях проточной части. При исследовании проточной части в число непосредственно определяемых по тарировочным характеристикам зондов параметров входят полное, статическое давление и направление потока в отдельных точках контрольных сечений.

Зонды перемещаются в проточной части вдоль и вокруг своей продольной оси, а некоторые – и в окружном направлении с помощью координатных устройств.

Тарировка зондов выполняется в условиях до- и сверхзвукового парового потока с естественной влажностью или перегретого при различных углах натекания. Для этого на стенде создана специальная тарировочная установка с системой автоматического управления, сбора и обработки данных тарировки.

Исследования дисперсной структуры влажнопарового потока выполняется с использованием комбинированных зондовых измерительных устройств. Эти устройства позволяют регистрировать температуры и дисперсную структуру (размер капель и степень влажности) влажнопарового потока в зоне начальной конденсации в проточной части и в трубах отбора экспериментальной паровой турбины.

Исследование дисперсной структуры потока базируется на использовании оптического метода исследования спектральной прозрачности.

Вибрационные исследования для определения вибрационных характеристик рабочего облопачивания осуществляются тензометрическим методом измерения динамических напряжений. В некоторых случаях используется также аппаратура ЭЛУРА, позволяющая бесконтактным способом определять амплитуду колебаний вершин лопаток и положение их периферийного сечения в пространстве.

Для проведения специальных исследований из проточной части предусмотрена возможность отбора пара на отдельный конденсатор, что позволяет моделировать отборы на регенеративные подогреватели, в выхлопной части экспериментальной турбины можно произвести установку реальной конструкции выходного патрубка, что дает возможность определить влияние выходной неравномерности потока на аэродинамические и вибрационные характеристики последней ступени, исследование ступеней на режимах с потреблением мощности осуществляется с помощью имеющейся на стенде приводной паровой турбины Кертиса.

К настоящему времени на стендах НПО ЦКТИ прошли отработку следующие ступени ЦНД:

  • последняя ступень с рабочей лопаткой длиной 960 мм, применяющаяся в турбинах ЛМЗ мощностью 300, 500 и 800 МВт для ТЭС (масштаб моделирования 1:3);
  • проточная часть пятиступенчатого ЦНД с рабочей лопаткой последней ступени из титанового сплава длиной 1200 мм и унифицированная с ней последняя ступень со стальной рабочей лопаткой 1000 мм, предназначенные для использования в турбинах ТЭС и АЭС мощностью 1200 и 1000 МВт ЛМЗ (масштаб 1:3);
  • отсек трех последних ступеней тихоходной турбины ХТЗ (скорость вращения 1500 мин-1) с рабочей лопаткой последней ступени длиной 1450 мм для АЭС мощностью 500 и 1000 МВт (масштаб модели 1:4,6);
  • проточная часть трех последних ступеней ЦНД фирмы МАН (Германия) для турбин мощностью 600 МВт;
  • проточная часть ЦНД фирмы АББ (Швейцария);
  • проточная часть приводных турбин АО «Невский завод« мощностью 10, 16 и 23 МВт;
  • ступени газовой турбины АО «Невский завод» мощностью 25 МВт;

Проведение исследований на стенде в значительной мере автоматизировано.

Информационно-измерительная система (ИИС) стенда паровых турбин включает следующие подсистемы:

  • технологическая подсистема, обеспечивающая непрерывный контроль за работой стенда, системами безопасности и основными параметрами турбины;
  • подсистема измерения интегральных параметров турбины;
  • подсистема измерения полей давлений и скоростей с использованием управляемых зондов давления (траверсирование).

НПО ЦКТИ может провести комплексную отработку проточных частей паровых и газовых турбин, включая изготовление модели, с выдачей заключения об эффективности и надежности исследованных ступеней и о путях возможного улучшения их технико-экономических характеристик.

2. СТЕНДЫ ВОЗДУШНЫХ ТУРБИН И СТЕНДЫ РЕШЕТОК ПРОФИЛЕЙ

НПО ЦКТИ существуют воздушные стенды для исследования турбинных ступеней. В настоящее время стенды законсервированы.

Стенды решеток профилей (плоский, кольцевой, в том числе, сверхзвуковой) при необходимости использования нуждаются в восстановлении.