Welche Schäden können durch Wasserstöße in Dampfturbinen entstehen?

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Die Schäden durch Wasserstöße in Dampfturbinen sind: (1) Reibung und Kollision zwischen beweglichen und unbeweglichen Teilen. Kühles Wasser oder kühler Dampf, der in die Dampfturbinen gelangt, führt dazu, dass die Metallteile bei hohen Temperaturen plötzlich abkühlen und stark zusammenziehen. Dadurch entstehen erhebliche thermische Verformungen sowie starke Schwankungen in der Ausdehnung – was wiederum zu starken Vibrationen der Anlage führt. Axiale und radiale Reibung sowie Stoßungen zwischen beweglichen und unbeweglichen Teilen; bei radialer Reibung und Stoßungen kommt es zu einer starken Biegung der Achse. (2) Schäden und Brüche der Blätter. Wenn die Menge des Wassers, das in den Durchflussbereich der Dampfturbinen gelangt, zu groß ist, kann dies zu Schäden und Brüchen der Läufer führen – insbesondere bei den längeren Läufern. (3) Die Antriebsdichtungen sind verbrannt. Die Dichte des Wassers oder des kühlen Dampfs, das in die Dampfturbine einfließt, ist deutlich größer als die Dichte des Dampfs selbst. Deshalb kann im Düsenbereich keine gleich große Beschleunigung wie beim Dampf erreicht werden. Dadurch ist der Winkel, unter dem der Dampf in die Turbine einströmt, viel größer als der Winkel, unter dem der Dampf normalerweise einströmt. Der Dampffluss kann somit nicht in die richtige Richtung in die Kanäle der Turbine gelangen – stattdessen entsteht ein Druck auf die Rückseite der Laufräder. Dies erzeugt neben einer Bremskraft auf die Antriebslaufräder auch eine axiale Schubkraft, wodurch der axiale Schub der Dampfturbine zunimmt. Im Betrieb kann der axiale Druck der Dampfturbinen auf das Zehnfache des Wertes im Normalbetrieb ansteigen. Überlastung des Antriebslagers führt zum Verbrennen des Wolframmetalls. (4) Es kommt zu Dämpflecks am Verbindungsstück der Ventile oder Zylinder. Wenn Ventile und Zylinder plötzlich abgekühlt werden, kann dies zu einer dauerhaften Verformung des Metalls führen. Es kommt zu Dämpfungslücken an den Verbindungsflächen der Ventile oder Zylinder. (5) Verursacht Risse im Metall. Beim Starten und Stoppen der Anlage kann es zu dem Problem kommen, dass ständig kaltes Wasser oder kalter Dampf in die Anlage gelangt. Unter dem Einfluss dieser wiederholten thermischen Belastungen können Risse im Metall entstehen. Wenn die Oberfläche des Rotors an der Stelle des Dampfschlosses wiederholt durch Wasser oder kalten Dampf aus dem Dampfschlosssystem gekühlt wird, entstehen ebenfalls Risse, die sich weiter ausdehnen.