ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ступень турбины из "Общая теплотехника Издание 2 " Для осуществления теплового процесса ступени, рассмотренного в 5-1, необходимо выполнить профиль и размеры сопел и рабочих лопаток в соответствии с количественными соотношениями, получаемыми при тепловом расчете, с учетом технических коэффициентов, определяющих отклонение действительных процессов от идеальных. [c.326] При заданных начальных параметрах пара р , о и -конечном давлении в ступени легко по / -диаграмме фиг. 5-1 или 5-3) определить располагаемое теплопадение, по формуле (5-1) скорость выхода пара из сопла и по формуле (5-2) потери энергии в сопле, если известен скоростной коэффициент сопла. [c.326] Коэффициенты скорости сопел определяются на основе экспериментальных исследований. Такие исследо- вания проводились многочисленными экспериментаторами и заводскими лабораториями. Однако вследствие сложности влияния различных конструктивных и технологических факторов до сего времени нет вполне надежных обобщающих данных о коэффициентах скорости сопел, и турбостроительные заводы пользуются при расчетах опытными данными для своих конструкций сопел. [c.326] Для приближенных расчетов на фиг. 5-36 приведены кривы , позволяющие определить коэффициент ср в зависимости от скорости пара и высоты сопла. При пользовании этими кривыми сначала определяют теоретическую скорость пара при расщирении без потерь, а затем, задавшись предварительно высотой сопла, находят скоростной коэффициент 9 и по формулам (5-1) и 5-2) —действительную скорость истечения и потери энергии в сопле. После этого определяется, как указано ниже, действительная высота сопла. Если она сильно отличается от предварительно принятой, расчет производят вторично, пользуясь найденным значением высоты сопла. [c.326] Профиль сопла определяется углом входа пара в сопло, т. е. углом наклона оси сопла на входе к плоскости диафрагмы, и углом выхода а , т. е. углом наклона оси сопла на выходе к плоскости диафрагмы, определяющим угол выхода пара из сопла. Угол входа выбирается равным углу а, выхода пара из рабочих лопаток предшествующей ступени (при наличии ее) или равным прямому углу. Угол выхода а, выбирается обычно порядка 12-1-14° и во всяком случае не ниже 10° для активной ступени и 16- 18° для реактивной по соображениям, указанным в 5-4. [c.326] Стенки сопел выполняются с плавными криволинейными очертаниями, обыкновенно по непрерывно переходящим друг в друга дугам окружностей. [c.326] Ширина сопла Ь (или выбирается обычно не меньше 10- 12 мм во избежание больших потерь на трение пара о стенки. Высота сопла в активкых турбинах по тем же соображениям, а также во избежание больших потерь при выходе из сопла и на лопатках, делается обычно не ниже 20 мм и лишь в редких слу-чаях (малые турбины) допускается высота 10 -г 12 мм. [c.327] Перетекание пара в реактивных турбинах происходит как. между направляющими лопатками и ротором, так и в зазорах между рабочими лопатками и корпусом турбины вследствие разности давлений по обе стороны лопаток. Относительная величина этих потерь, т. е. количество перетекающего пара по отношению ко всему расходу пара, пропорциональна отношению величины зазора к высоте лопатки чем меньше высота лопатки и сопла, тем больше доля потерь. Поэтому в реактивных турбинах высота сопел выбирается обычно не шоке 30 мм, в крайних случаях 20- 25 мм. [c.327] Ширлна соплового сегмента а должна быть тем больше, чем больше ширина сопла, так как для получения правильного направления потока пара необходимо, чтобы прямолинейная часть стенки сопла доходила по крайней мере до перпендикуляра к оси сопла от края следующей стенки. Иногда делают также сопла, имеющие на выходе канал с параллельными прямолинейными стенками длиной до 24-5 мм. [c.327] При полном подводе пара по всей окружности, как это оПычпо бывает во всех ступенях, кроме регулирующей и за исключением очень малых турбин, е=г1. [c.327] По мере расширения в косом срезе угол отклонения струи S увеличивается и достигает максимума, когда изобара достигает проблизительно линии АВ. При этом сумма углов а + д приблизительно делается равной углу 6. [c.328] По / -диаграмме определяем / = 677 ккал кг, i a— = 653 ккал кг и /ig = /o — / = 24 ккал кг. [c.328] При степени парциальности t = 0,4, что является приемлемым, / = 23,3 мм. [c.329] По найденным размерам легко построить конструктивные формы сопел. [c.329] Для определения скорости выхода пара из лопаток необходимо знание скоростного коэффициента лопаток ф. Так же как и скоростной коэффициент сопел, скоростной коэффициент лопаток определяется опытным путем. Он также зависит от скорости пара (несколько уменьшается с увеличением скорости), от высоты лопаток и, главным образом, от угла поворота потока пара на лопатках. Как и для сопел, каждый завод пользуется своими опытными данными, и вполне надежных обобщенных данных о коэффициентах нет. Для приближенных расчетов часто пользуются кривыми фиг. 5-39, причем по диаграмме я коэффициент ф определяется для скорости ш) д 500 м1сек в зависимости от суммы углов -)- р2- характеризующих угол поворота струи пара, а диаграмма 6 дает поправочный множитель к в зависимости от скорости. Для получения скоростного коэффициента величину ф, найденную по фиг. 5-39,й, умножают на коэффициент к. [c.329] Такие лопатки иногда называют витыми. На фиг. 5-40 показано профилирование длинной лопатки. Сопла для таких лопаток выполняют иногда также с переменным углом выхода, причем угол I уменьшается от корня лопатки у диска к верху лопатки. [c.330] Толщина кромок лопатки выбирается обычно в пределах 0,5 4- 1, ) мм. [c.330] По адиабатическому теплопадению на /s-диаграмме находим конечное давление = 4,5 ата. [c.330] Вернуться к основной статье