ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Экономичность из "Качественная оценка конструкций паровых турбин " Одним из важнейших показателей качества турбины является в экономичность. Степень экономичности любой турбины определяется располагаемым для ее работы термодинамическим ресурсом и совершенством его использования в турбине. Первое определяется начальными параметрами пара, температурой охлаждающей воды, параметрами промежуточного перегрева и регенерации и не зависит от конструкции турбины показателем является термический к. п. д. Второе зависит главным образом от конструкции, а отчасти от изготовления и эксплуатации и характеризуется внутренним и эффективным к. п. д. [c.29] Стремление получить наивысший эффективный к. п. д. турбины отчасти противоречит соблюдению других важных ее показателей— надежности, стоимости и т. д. Поэтому в большинстве случаев определенный проектом к. п. д. турбины является в какой-то степени оптимальным, но не наивысшим возможным. Важнейшая задача конструктора — по возможности приблизить оптимальный к. п. д. к максимально возможному, т. е. повышать экономичность турбины не в ущерб ее другим качествам. [c.29] Действительная экономичность турбины может оказаться значительно ниже расчетной в результате допущенных при изготовлении отклонений и дополнительных потерь при эксплуатации. [c.29] К числу отклонений при изготовлении можно,отнести неточное выполнение и установку профилей отступления в размерах площади проходных сечений, перекрыш, зазоров, по чистоте поверхности неплотности клапанов и протечки пара помимо проточной части и др. Некоторые из этих потерь объясняются конструктивными недостатками. Так, например, невозможно полностью устранить пропуск пара через заглушки торцов сопловых коробок. [c.29] В процессе эксплуатации турбины со временем появляются дополнительные потери, причиной которых могут быть эрозия и коррозия занос проточной части солями потеря плотности клапанами, а отчасти и неподвижными соединениями увеличение зазоров в уплотнениях увеличение подсосов воздуха в конденсатор и загрязнение его трубок износ кулачков и шарниров парораспределения и др. [c.29] Показателем качества эксплуатации турбины является среднегодовой фактический удельный расход тепла и ее к. п. д. [c.30] На повышение экономичности турбины положительно влияет рост мощности агрегата благодаря увеличению высоты лопаток, уменьшению относительных механических потерь и от утечек, рентабельности более развитой схемы регенерации. Только при увеличении мощности оказываются практически выгодными такие меры по повышению экономичности цикла, как дальнейшее повышение начальных параметров пара, введение многократного промежуточного перегрева, расширение регенерации. Выгода от проведения этих мероприятий падает с уменьшением мощности агрегата и при некоторой ее величине уже не оправдывает усложнение установки и ее эксплуатации. Поэтому нижний предел рентабельной мощности турбины с ростом начальных параметров пара все время повышается. [c.30] Конструктивное решение ряда вопросов чрезвычайно усложняется с увеличением единичной мощности турбины. Однако как термодинамические, так и в большей степени экономические выгоды от увеличения единичной мощности турбины настолько велики, что в СССР, как и во всем мировом турбостроении, в настоящее время строятся и проектируются турбины весьма больших мощностей —до 500—600 мгвт, и ближайшей задачей становится создание турбин мощностью 1000—1200 мгвт. [c.30] Число ступеней влияет как на экономичность турбины, так и на другие ее показатели. Экономичность турбины с увеличением числа ступеней (до известного предела) растет, но прочие показатели (габариты, вес, цена и др.) ухудшаются. При проектировании определяется оптимальное число ступеней, зависящее от назначения турбины, цены топлива, количество часов использования. Выбор числа ступеней производится с расчетом получения высокой экономичности в возможно более широком диапазоне нагрузок. [c.30] Влияние на экономичность принципа, по которому работает турбина — активному или реактивному, пока недостаточно выяснено. Ряд ведущих мировых заводов и фирм придерживается активного принципа (все заводы СССР, фирмы ДЖИИ, Метровиккерс ), другие — реактивного (ВВС, Вестингауз , Аллис-Чалмерс , Парсонс ). Достигнутые результаты по экономичности вполне соизмеримы, но выделить влияние на экономичность принципа работы затруднительно. [c.32] Число ступеней для того же перепада в реактивных турбинах значительно больше, средние скорости меньше, коэффициенты р и ф, а вместе с ними и коэффициент несколько больше, чем у активных турбин. В дальнейшем, однако, имеют место большие потери, чем у активных, и вследствие этого к. п. д. снижается. Основными потерями являются утечки в активных турбинах они -меньше. [c.32] Для осевых турбин чисто реактивный принцип работы приводит к крупным недостаткам и в настоящее время практически не применяется. Строящиеся турбины являются активно-реактивными, с регулирующей активной ступенью. Часть высокого давления в реактивном исполнении, с колесом скорости в качестве регулирующей ступени, может, по-видимому, конкурировать с ц. в. д. в активном исполнении только при сравнительно больших объемных пропусках пара. В других случаях малая высота лопаток вызовет снижение к. п. д. [c.32] Часть низкого давления в реактивном исполнении обладает несколько большей экономичностью вследствие меньших скоростей пара и меньших потерь от влажности. Последние ступени ц. н. д. мало отличаются в обоих случаях. [c.32] В широко распространенном типе турбин — активный ц. в. д. и реактивный ц. н. д.— разумно используются преимущества обоих принципов работы. [c.32] Таким образом, эта потеря невелика и мало зависит от параметров пара, несколько снижаясь с их увеличением. Надо, однако, заметить, что в современных турбинах уже трудно найти возмож ность крупного выигрыша в экономичности поэтому даже небольшое ее повышение без усложнения конструкции турбины не должно оставаться без внимания. Тем более, что при неудачном исполнении парового тракта потеря давления может оказаться намного больше 5%. [c.33] Потери давления в трубах невелики. Дальнейшее их уменьшение возможно только путем снижения скоростей пара однако этот путь нежелателен и малоэффективен, так как одновременно растет длина трубопровода, увеличивается толщина его сгенок, усложняется проГ) ев, затрудняется размещение трубопровода и т. д. Учитывая все это, скорее следует стремиться к всемерному уменьшению диаметра паропровода. [c.33] Одной из основных причин потерь давления в клапанах является вращение потока пара. Это вращение имеет место практически всегда, вследствие некоторой несимметричности в подводе пара к к клапану или отводе из него. Поэгому положение клапана без вращения потока является неустойчивым и легко нарушается. Устранение вращения при помощи разделительной стенки может снизить коэффициент сопротивления клапана С в несколько раз. Кроме увеличения потерь давления, врашение потока вызывает необходимость п едупреждать вращение самого клапана и парового сита, увеличивает усилие на перемещение клапана (из-за трения) в направляющих и износ в местах трения, ослабление соединений. [c.33] Источником потерь может быть недостаточн ый подъем клапана в упомянутом выше клапане увеличение высоты подъема с 0,34 D-. до 0,75 снизило коэффициент С с 8 до 4,2. [c.34] Вернуться к основной статье