Турбины

Лопатки паровых турбин, клапаны, трубы. Болты [c.263]

Механизмы двигателей осуществляют преобразование различных ii iji,ofi энергии в механическую работу. Механизмы преобразователей генераторов) осуществляют преобразование механической работ 1 и другие виды энергии. К механизмам двигателей относятся механизмы двигателей внутреннего сгорания, паровых машин, электродвигателей, турбин и др. К механизмам преобразователей относятся механизмы насосов, компрессоров, гидроприводов п др. [c.16]

На рис. 10.7 и 10.8 показаны механические характеристики электродвигателей постоянного тока. На рис. 10.7 момент М = = М (со) изменяется линейно, а на рис. 10.8 — по более сложному закону. Кривые Р = Р (ш) имеют параболический характер. На рис. 10.9 показана механическая характеристика водяной турбины. Все механические характеристики вида М = УИ (со) для машин-двигателей, показанные на рис. 10.7—10.9, являются нисходящими кривыми. На рис. 10.10 показаны механические характеристики асинхронного электродвигателя трехфазного тока. Эти характеристики имеют как нисходящий, так и восходящий участки кривой. [c.211]

Отметим, что для крупногабаритных деталей (детали турбин, котлов и т. д.) такой метод простановки размеров для отверстий (и других элементов), расположенных по окружности, приводит к большим погрешностям при разметке. Значительно большей точности достигают, пользуясь координатным методом нанесения размеров от двух взаимно перпендикулярных осей — базовых линий (рис. 85). [c.105]

В самом общем случае система может обмениваться со средой и веществом (массообменное взаимодействие). Такая система называется открытой. Потоки газа или пара в турбинах и трубопроводах — примеры открытых систем. Если вещество не проходит через границы системы, то она называется з а к р ы-т о й. В дальнейшем, если это специально не оговаривается, мы будем рассматривать закрытые системы. [c.7]

Это выражение очень часто используется в расчетах, так как огромное количество процессов подвода теплоты в теплоэнергетике (в паровых котлах, камерах сгорания газовых турбин и реактивных двигателей, теплообменных аппаратах), а также целый ряд процессов химической технологии и многих других осуществляется при постоянном давлении. Кстати, по этой причине в таблицах термодинамических свойств обычно приводятся значения энтальпии, а не внутренней энергии. [c.18]

Перегретый пар расширяется в турбине по адиабате от начального давления 8 МПа и температуры 500 °С до р2= 100 кПа. Определить конечное состояние пара, изменение внутренней энергии и работу расширения. [c.43]

Как указывалось выше, под открытыми понимаются термодинамические системы, которые кроме обмена теплотой и работой с окружающей средой допускают также и обмен массой. В технике широко используются процессы преобразования энергии в потоке, когда рабочее тело перемещается из области с одними параметрами (pi, t i) в область с другими (р2, V2). Это, например, расширение пара в турбинах, сжатие газов в компрессорах. [c.43]

Рассмотрим термодинамическую систему, представленную схематически на рис. 5.1. По трубопроводу / рабочее тело с параметрами Т, pi, t) подается со скоростью С[ в тепломеханический агрегат 2 (двигатель, паровой котел, компрессор и т.д.). Здесь каждый килограмм рабочего тела в общем случае может получать от внешнего источника теплоту q и совершать техническую работу например, приводя в движение ротор турбины, а затем удаляется через выхлопной патрубок 3 со скоростью сг, имея параметры Гг, pi, vi. [c.43]

В газовой турбине Т продукты сгорания адиабатно расширяются, в результате чего их температура снижается до Та, а давление уменьшается до атмосферного р . Весь перепад давлений р. — р используется для получения технической работы в турбине /тех. Большая часть этой работы /к расходуется на привод компрессора разность /тех — U является полезной и используется, например, на производство электроэнергии в электрическом генераторе ЭГ или на другие цели (при использовании жидкого топлива расход энергии на привод топливного насоса невелик, и в первом приближении его можно не учитывать). [c.59]

Дело в том, что с увеличением Т з возрастает эксергия рабочего тела перед турбиной ез = Ср(Тз То)—Та зз — So) (см. формулу (5.31)], т. е. уменьшаются потери эксергии при сгорании, поскольку эксергия исходного топлива постоянна (равна теплоте его сгорания). Это и увеличивает КПД цикла. [c.61]

Максимальная температура газов перед турбиной ограничивается жаропрочностью металла, из которого делают ее элементы. Применение охлаждаемых лопаток из специальных материалов позволило повысить ее до 1400—1500 С в авиации (особенно на самолетах-перехватчиках, где ресурс двигателя мал) и до 1050—1090 °С в стационарных турбинах, предназначенных для длительной работы. Непрерывно разрабатываются более надежные схемы охлаждения, обеспечивающие дальнейшее повышение температуры. Поскольку она все же ниже предельно достижимой при горении, приходится сознательно идти на снижение температуры горения топлива (за счет подачи излишнего количества воздуха), Это увеличивает эксергетические потери от сгорания в ГТУ иногда до [c.61]

Газы выбрасывают из турбины с температурой Та>Т - То. Следовательно, эксергия рабочего тела ез, которой мы располагаем перед турбиной, используется также не полностью потери эксергии с уходящими газами могут доходить до 10 %. Поэтому КПД ГТУ оказывается пока еще ниже, чем ДВС. [c.61]

Не имея деталей с возвратно-поступательным движением, газовые турбины могут развивать значительно большие мощности, чем ДВС. Предельные мощности ГТУ сегодня составляют 100— 200 МВт. Они определяются высотой лопаток, прочность которых должна выдержать напряжения от центробежных усилий, возрастающих с увеличением их высоты и частоты вращения вала. Поэтому газовые турбины применяются прежде всего в качестве мощных двигателей [c.61]

Ряд технологических процессов, особенно химической промышленности, связан с потоками нагретых сжатых газов. Расширение этих газов в газовой турбине позволяет получить энергию, которая обычно используется в этом же процессе, например для нагнетания тех же газов. В этом случае вал турбины непосредственно соединяется с валом турбокомпрессора. Такое комбинирование позволяет существенно снизить потребление энергии в технологическом процессе. К сожалению, оно используется еще недостаточно широко, во-первых, из-за косности мышления технологов, а во-вторых, из-за отсутствия турбин на нужные параметры. Часто используют авиационные двигатели, выработавшие свой ресурс. [c.61]

Гг, совершая техническую работу /тех и превращаясь во влажный пар с параметрами точки 2. Этот пар поступает в конденсатор, где отдает теплоту холодному источнику (циркулирующей по трубкам охлаждающей воде), в результате чего его степень сухости уменьшается от хч до Х2. Изотермы в области влажного пара являются одновременно и изобарами, поэтому процессы 5-1 и 2-2 протекают при постоянных давлениях pi и р2. Влажный пар с параметрами точки 2 сжимается в компрессоре по линии 2 -5, превращаясь в воду с температурой кипения. На практике этот цикл не осуществляется прежде всего потому, что в реальном цикле вследствие потерь, связанных с неравновесностью протекающих в нем процессов, на привод компрессора затрачивалась бы большая часть мощности, вырабатываемой турбиной. [c.62]

Значительно удобнее и экономичнее в реальном цикле конденсировать пар до конца по линии 2-3, а затем насосом увеличивать давление воды от до pi по линии 3-4. Поскольку вода несжимаема, точки 3 н 4 почти совпадают, и затрачиваемая на привод насоса мощность оказывается ничтожной по сравнению с мощностью турбины (несколько процентов), так что практически вся мощность турбины используется в качестве полезной. Такой цикл был предложен в 50-х годах прошлого века шотландским инженером и физиком Ренкиным и по- [c.62]

Теплота в этом цикле подводится по линии 4-5-6 (см. рис. 6.6) в паровом котле ПК. пар поступает в турбину Т и расширяется там по линии 1-2 до давления ръ совершая техническую работу /тех-Она передается на электрический генератор ЭГ или другую машину, которую вращает турбина. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор К, где конденсируется по линии 2-3, отдавая теплоту конденсации холодному источнику (охлаждающей воде). Конденсат забирается насосом Н и подается снова в котел (линия 3-4 на рис. 6.6). [c.62]

Теоретически термический КПД цикла Ренкина можно сделать равным КПД цикла Карно с помощью регенерации теплоты, если осуществить расширение пара не по адиабате 1-2, как в обычной турбине, а по политропе /- [c.62]

ПК — паровой котел, Т -- паровая турбина ЭГ -электрогенератор К — конденсатор Н — насос [c.62]

Между тем металлы, которыми располагает современное машиностроение, позволяют перегревать пар до 550— 600 С. Это дает возможность уменьшить потери эксергии при передаче теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу и тем самым существенно увеличить эффективность цикла. Кроме того, перегрев пара уменьшает потери на трение при его течении в проточной части турбины. Все без исключения тепловые электрические станции на органическом топливе работают сейчас на перегретом паре, а иногда пар на станции перегревают дважды и даже трижды. Перегрев пара все шире применяется и на атомных электростанциях, особенно в реакторах на быстрых нейтронах. [c.63]

С увеличением давления пара перед турбиной р, при постоянных h и Pi полезная работа цикла возрастает, т. е. [c.64]

На рис. 6.11 видно, что большему давлению перед турбиной соответствует более высокая влажность выходящего из [c.64]

С этой же целью пар, частично расширившийся в турбине, возвращают в котел и снова перегревают (уже при меньшем давлении), осуществляя так называемый вторичный (а иногда и третичный) подогрев. Одновременно это повышает термический КПД цикла. [c.65]

Турбины атомных электростанций, работающие на насыщенном паре, имеют специальную конструкцию, позволяющую отводить выделяющуюся при конденсации воду. [c.65]

Повышение параметров пара определяется уровнем развития металлургии, поставляющей металлы для котлов и турбин. Получение пара с температурой 535—565 °С стало возможным лишь благодаря применению низколегированных сталей, из которых изготовляются [c.65]

При уменьшении давления рг пара за турбиной уменьшается средняя температура <2 отвода теплоты в цикле, а средняя температура подвода теплоты меняется мало. Поэтому чем меньше давл ние пара за турбиной, тем выше КПД паросиловой установки. [c.65]

Чтобы избавиться от такой жесткой связи, на станциях широко применяют турбины с регулируемым п р о м е-жуточным отбором пара (рис. 6.14). Такая турбина состоит из двух частей части высокого давления (ЧВД), в которой пар расширяется от давления р, до давления необходимого для теплового потребителя, и части низкого давления (ЧНД), где пар расширяется до давления рг в конденсаторе. Через ЧВД проходит весь пар, вырабатываемый котлоагрегатом. Часть его D, 6 (при давление отбирается и посту- [c.66]

Рис. 6.14. Установка турбины с регулируемым отбором пара

Примерами энергетических машин являются электрические двигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины и т. д. К траисгюртным машинам относятся локомотивы, турбовозы, автомобили, тракторы, лифты, транспортеры. [c.12]

Рис. 10.9. Механические характеристики иодяиой турбины в виде зависимости момента на коренном валу и мощности от угловой скорости вала

Изложены o iioBEii технической термодинамики и теории тепло-и массообмена. Приведены основные сведения по процессам горения, конструкциям топок и котельных агрегатов. Рассмотрены принципы работы тепловых двигателей, паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания и компрессоров. Описаны компоновки и технологическое оборудование тепловых электрических станций, а также оборудование промышленных теплоэнергетических установок. Первое издание вышло в 1982 г. Второе издание дополнено материалами для самостоятельной работы студентов. [c.2]

Работа расширения / совершается рабочим телом на поверхностях, ограничивающих выделенный движупгийся объем, т. е. на стенках агрегата и границах, выделяющих этот объем в потоке. Часть стенок агрегата неподвижна, и работа расширения на них равна нулю. Другая часть стенок специально делается подвижной (рабочие лопатки в турбине и компрессоре, поршень в поршневой машине), и рабочее тело совершает на них техническую работу /тех- [c.44]

В энергетике газовые турбины иногда используют для привода воздуходувок, нагнетающих воздух в топку котла, работающую под давлением. Для эюго продукты сгорания, охлажденные в котле до необходимой температуры, направляются в турбину, сидящую на одном валу с воздуходувкой, и расширяются в ней до атмосферного давления, совершая работу. [c.61]

Циклы Карно и Реикииа насыщенного пара. Регенерация теплоты. Цикл Карно насыщенного пара можно было бы осуществить следующим образом (рис. 6.6). Теплота от горячего источника подводится при постоянной температуре Т по линии 5-1, в результате чего вода с параметрами точки 5 превращается в сухой насыщенный пар с параметрами точки I. Пар адиабатно расширяется в турбине до температуры [c.61]

Из формулы (6.7) видно, что КПД идеального цикла Ренкина определяется значениями энтальпий пара до турбины h и после нее hj и. энтальпии поды h 2. находящейся при температуре кипения t i. В свою очередь эти значения определяются тремя параметрами цикла давлением Pi и температурой пара перед турбиной и давлением рг за турбиной, т. е. в конденсаторе. [c.64]

Давление за турбиной, равное давлению пара в конденсаторе, определяется температурой охлаждающей воды. 1 . сли среднегодовая температура охлаж,1,аю-щей воды на входе в конденсатор составляет приблизительно 10—15°С, то из конденсатора она выходит нагретой до 20—25 °С. Пар может конденсироваться только в том случае, если обеспечен отвод выделяющейся теплоты, а для этого нужно, чтобы температура lapa в конденсаторе была больше температуры охлаждающей воды хотя бы на 5— 10 °С. Поэтому температура насыщенного пара в конденсаторе составляет обычно 25—35 °С, а абсолютное давление этого пара рг соответственно 3—5 <Па. Повышение КПД цикла за счет дальнейшего снижения р2 практически невозможно из-за отсутствия естественные охладителей с более низкой температурой. [c.65]

Теплофикация. Имеется, однако, возможность повысить эффективность г аро-силовой установки путем увеличения, а не уменьшения давления и температуры за турбиной до такой величины, чтобы отбросную теплоту (которая составляет более половины всего количества теплоты, затраченной в цикле) можно было использовать для отопления, горячего водоснабжения и различных технологических процессов (рис. 6.12). С этой целью охлаждающая вода, нагретая в конденсаторе К, не выбрасывается в водоем, как в чисто конденсациотом цикле, а прогоняется через отопительные приборы теплового потребителя Г7 и, охлаждаясь в них, отдает полученную в конденсаторе теплоту. В резул1.тате станция, работающая по такой схеме, одновременно вырабатывает и элестри-ческую энергию, и теплоту. Такая стан- [c.65]

Охлаждающую воду можно использовать для отопления лишь при том условии, что ее температура не ниже 70— 100 С. Темперагура пара в конденсаторе (подогревателе) К должна быть хотя бы на 10—15 "С выше. В большинстве случаев она получается больше 100 С, а давление насыщенного пара рг при этой температуре вып1е атмосферного. Поэтому турбины, работающие по такой схеме, называются турбинами с противодавлением. [c.66]

Итак, давление за турбиной с противодавлением получается обычно не менее 0,1—0,15 МПа вместо около 4 кПа за конденсационной турбиной, что, конечно, приводит к уменьшению работы пара в турбине и соответствующему уве личению количества отбросной теплоты Это видно на рис. 6.13, где полезно ис пользованная теплота в конденсаци онном цикле изображается площадью / 2 -3 -4 -5-в, а 11 )И противодав.тении -площадью I-2-3-4-5-6. Площадь 2-2 -3 -4 дает уменьшение полезной работы из-за повышении давления за турбиной с р2 до Р2- [c.66]

При установке турбины с противодавлением каждый килограмм пара совершает полезную работу /,ех==Л —/l2 и отдает тепловому потребителю количество leiuiortJ = — h -2. Мощность установки по выработке электро-энергии Nn = (h[ — h.-i)D и ее тепловая мощность Qr. = (A2 —й ) О пропорциональны расходу пара О, т. с. жестко связаны. Это неудобно на практике, ибо графики потребности в электроэнергии и теплоте почти никогда не совпадают. [c.66]

Энергетическая, атомная, транспортная и авиационная техника. Космонавтика (1969) -- [ c.0 , c.23 , c.40 , c.48 , c.50 , c.52 , c.61 , c.62 , c.65 , c.68 , c.95 ]

Техника в ее историческом развитии (1982) -- [ c.25 , c.26 ]

Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки (2002) -- [ c.0 ]

Техническая термодинамика Издание 2 (1955) -- [ c.116 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...