ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Активные турбины со ступенями давления из "Теплотехника " В турбине со ступенями давления пар от начального до конечного давления расширяется в нескольких расположенных последовательно ступенях. Схема турбины такого типа с тремя ступенями давления изображена на рис. 31-1, в. Пар расширяется от начального давления ро до некоторого промежуточного pi в соплах 2. Кинетическая энергия потока пара после сопел 2 преобразуется на лопатках 3 в механическую работу на валу 5 турбины. Лопатки 3 закреплены в диске 4, насаженном на вал. После выхода из каналов между рабочими лопатками 3 пар направляется в сопла 2 второй ступени давления и расширяется в них до давления р . Кинетическая энергия пара после расширения в соплах 2 используется на рабочих лопатках 3, после которых пар поступает в сопла 2 третьей ступени давления. В соплах 2 пар расширяется до конечного давления рз и кинетическая энергия его используется на рабочих лопатках 3 . Сопла 2 и 2 установлены в диафрагмах 7, которые неподвижно вставлены в корпус турбины и отделяют одну ступень давления от другой. Изменения давления пара и абсолютной скорости по длине проточной части турбины показаны на рис. 31-1, в. Для уменьшения перетекания части пара без совершения работы по зазору между диафрагмой и вадом турбины из-за разницы давления по обеим сторонам каждой диафрагмы в местах возможного прохода пара устраивают лабиринтовые уплотнения, аналогичные концевым уплотнениям, но с меньшим числом гребней. Выходная скорость пара после каждой ступени давления (при парциальности, равной единице) частично может быть использована в последующей ступени, вследствие чего к. п. д. турбины повышается. [c.342] Наибольший к. п. д. ступени из-за относительно малого перепада давления в ней достигается при меньших значениях числа оборотов. Увеличение числа ступеней давления усложняет и удорожает турбину, и тем не менее вследствие высокого к. п. д., который может быть в них достигнут, турбины со ступенями давления достигли широкого развития. [c.342] Лзв- Используемое теплопадение в первой ступени характеризуется отрезком h u во второй ступени — отрезком Агг. В третьей ступени (последней) процесс протекает так же, с той лишь разницей, что в нем выходные потери не могут быть использованы. Полезное теплопадение в третьей ступени.определяется отрезком кц. Общее использованное теплопадение равно сумме использованных теплопадений на отдельных ступенях, т. е. Нг = hn- h2i + h i. Как было отмечено выше, на диаграмме s — i изобары расходятся при возрастании энтропии, поэтому, например, для второй ступени действительное располагаемое теплопадение /i ,2 больше, чем ho2 на основной изоэнтропе AqDq для третьей ступени также Адз /1оз. [c.344] Число ступеней давления у многоступенчатой турбины выбирают по общему теплопадению и по теплопадению в отдельных активных ступенях, в каждой из которых должны быть максимальные к. п. д. Если принять, что турбина вращается ср. скоростью 3000 об мин, то при средних значениях коэффициента ф и угла ь пользуясь соответствующими формулами, можно получить, что по условиям механической прочности дисков и лопаток оптимальные, значения теплопадений по отдельным ступеням должны возрастать от 42 в части высокого давления до 170 кдж1кг в последних ступенях. С увеличением теплопадения в по-Одедних ступенях турбины отношения давлений в них становятся меньше критических, это означает, что сопла в этих ступенях должны быть расширяющимися. Изготовление таких сопел конструктивно очень сложно и при переменном режиме они работают плохо. Поэтому современные турбины конструируют так, чтобы работа их протекала с переменной степенью реактивности, возрастающей постепенно до 0,5 и более по мере движения пара к последней ступени. В ступенях высокого давления для уменьшения потерь от эжекции пара из зазоров применяют степень реактивности 0,05—0,15. [c.344] В активных многоступенчатых, паровых турбинах обычно первую ступень выполняют так, чтобы она была регулирующей, т. е. способной обеспечить сравнительно большое снижение давления пара и, следовательно, использование большого теплопадения. В зависимости от величины этого теплопадения эту ступень выполняют одноступенчатой или с двумя ступенями, скорости. Выходная скорость после регулирующей ступени не может быть использована, и поэтому ее к. п. д. ниже, чем у последующих ступеней давления, однако удобство регулирования турбины при переменной нагрузке восполняет этот недостаток. [c.344] Обычно вследствие неодинаковых потерь в отдельных группах ступеней турбины относительные внутренние к.п.д. этих групп ступеней различны. [c.345] Таким образом, при максимально возможной высоте лопатки (определяемой механической прочностью) и при нормальной скорости пара, выходящего из последней ступени, может быть пропущено только определенное количество пара. При заданных начальных и конечных параметрах пара развиваемая турбиной мощность пропорциональна количеству проходящего через нее пара, которое ограничивается пропускной способностью последней ступени. Мощность, развиваемая при этих условиях, называют предельной. [c.345] Развитие отечественной энергетики требует построения экономичных турбин очень больших мощностей, способных пропустить огромные объемы пара. Для этого пар, проходящий в части низкого давления турбины, разветвляют на два, три и даже четыре параллельных потока. На рис. 31-5 представлена схема цилиндра низкого давления турбины, в которой пар разделяется на два потока. При такой конструкции части низкого давления предельная мощность возрастает примерно пропорционально количеству параллельных потоков пара. [c.346] Вернуться к основной статье