ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оценка диаметров, числа ступеней и распределение теплоперепадов по ступеням турбины из "Турбины тепловых и атомных электрических станций Издание 2 " Прежде чем приступить к детальному расчету каждой ступени турбины, производят разбивку общего теплоперепада турбины по ступеням. Для этой цели вначале оценивают размеры первой нерегулируемой и последней ступеней турбины. [c.147] Основные трудности, возникающие при проектировании последних ступеней конденсационных турбин, детально рассмотрены в 5.2. [c.147] При малом теплоперепаде в ступени увеличивается общее число ступеней турбины, что удорожает ее изготовление. Однако следует иметь в виду, что при увеличении числа ступеней повышается относительный внутренний КПД проточной части турбины. Угол выхода из сопловой решетки выбирают небольшим а 1э = П 12° для турбин малой мощности при высоте лопаток 12—14 мм. Для турбин большой мощности угол а)э = 13. .. 16°, а высоту лопаток определяют из уравнения (5.23), задавшись целесообразным диаметром первой нерегулируемой ступени в диапазоне 0,8—1,0 м. Степень реактивности в (5.23) принимают в зависимости от отношения (Н1, как указывалось в гл. 3, по формуле (3.58), в которой р = 0,03. .. 0,07. [c.148] Расчет первой нерегулируемой ступени турбины реактивного типа отличается тем, что минимальную высоту сопловых лопаток принимают повышенной, т.е. I 20 мм ступень выполняется всегда с полным подводом пара, е= 1,0 угол выхода потока из сопл a з = 15. .. 18° степень реактивности р = 0,5 отношение скоростей Хф = 0,56. .. 0,60. [c.148] Задача по определению числа ступеней турбины и распределению теплоперепадов по ним не имеет однозначного решения. Как уже указывалось, с увеличением числа ступеней турбины уменьшаются средние диаметры решеток, увеличиваются высоты лопаток и соответственно повышается КПД Т)р,-проточной части. Поэтому, например, у турбины, использующей дорогое топливо или работающей в базовом режиме нагрузки, проточную часть целесообразно выполнять с большим числом ступеней. Наоборот, если в первую очередь важно снизить стоимость изготовления турбины, то ее проточную часть выполняют с пониженным числом ступеней в одном или двух цилиндрах. [c.149] При распределении теплоперепадов по ступеням необходимо обеспечить плавность изменения диаметров вдоль проточной части от первой нерегулируемой до последней ступени. В конденсационных одноцилиндровых турбинах, когда диаметр первой нерегулируемой ступени составляет 0,4—0,5 диаметра последней, из-за резкого увеличения диаметров проточную часть приходится составлять из двух или более групп ступеней со скачком диаметров при переходе от одной группы к другой. В месте скачка диаметров для организации аэродинамически эффективного входа пара в сопла первой ступени второй группы предусматривают камеру за счет увеличения осевого промежутка между соседними ступенями обеих групп. Если первые ступени выполняют с парциальным подводом пара, то целесообразно все первые ступени с парциальным впуском располагать в первой группе ступеней, а ступени с полным подводом, т.е. с е = 1, — во второй группе, чтобы в камере между группами ступеней обеспечивалось растекание пара по всей окружности на входе во вторую группу. [c.149] В многоцилиндровой турбине определение числа ступеней и разбивку теплоперепадов по ним выполняют для каждого цилиндра независимо, т.е. для каждого цилиндра оценивают диаметры первой и последней ступеней, в пределах каждого цилиндра обеспечивают плавность проточной части. [c.149] Для части высокого давления, а иногда и для всей проточной части турбины принимают постоянный корневой диаметр всех ступеней d = onst. Такой закон изменения диаметров всех ступеней позволяет обеспечить унификацию хвостовых креплений лопаток, постоянство диаметров обточки дисков, а также размеров канавок в дисках, протачиваемых для крепления лопаток. Если в группе ступеней с постоянным корневым диаметром принять постоянное значение отношения скоростей и степени реактивности в сечениях у корня рабочих лопаток, то все лопатки этой группы будут иметь одинаковые профили и, следовательно, лопатки будут отличаться только высотой. Такая унификация позволяет использовать один и тот же инструмент и приспособления, удешевляет изготовление турбины. [c.151] Зная средние диаметры первой и последней ступеней, далее намечают кривую средних диаметров на диаграмме рис. 5.6 так же, как указано выше. [c.151] Для части низкого давления, а иногда и для части среднего давления применяют увеличение или уменьшение корневого диаметра вдоль проточной части. Каждый из этих способов имеет характерные преимущества и недостатки. [c.151] При понижении корневого диаметра в направлении потока пара можно отметить следующие преимущества 1) улучшается в корневой зоне обтекание сопловой и рабочей решеток и уменьшается тенденция к отрыву потока от корневых обводов 2) уменьшается угол наклона меридионального обвода сопловой и рабочей решеток, что снижает коэффициенты потерь энергии в их периферийных концевых зонах 3) повышаются средние диаметры первых ступеней и соответственно сокращается число ступеней турбины. [c.151] К недостаткам такого способа изменения диаметров ступеней относятся 1) невозможность унификации хвостовиков лопаток и дисков 2) уменьшение высоты лопаток первых ступеней. [c.151] Этот способ находит достаточное распространение (ЦНД турбин К-500-60/1500 ХТЗ, К-300-240 ХТЗ). [c.151] При увеличении корневого диаметра вдоль проточной части можно отметить преимущество, важное значение которого проявляется при малых объемных расходах пара в первых ступенях проточной части. При этом способе первые ступени выполняют с пониженным средним диаметром и, следовательно, с лопатками увеличенной высоты. Поэтому концевые потери первых ступеней в этом случае уменьшаются. Проточная часть ЦНД турбины К-300-240 ЛМЗ выполнена по описанному способу изменения диаметров. [c.151] Примеры расчета числа ступеней и разбивки теплоперепадов между ними приведены в 5.7. [c.151] Вернуться к основной статье