Турбины с меняющейся скоростью вращения

При дальнейшем увеличении скорости вращения турбины напор турбины в насосном режиме будет доминировать над напором насоса и расход изменит знак, а затем насос перейдет в турбинный режим работы (момент меняет знак), а гидротрансформатор — в генераторный режим. Момент турбины в насосном режиме по абсолютной величине больше момента насоса в турбинном режиме. [c.171]

Это допущение при наличии направляющих аппаратов хорошо согласуется с действительностью только в среднем, так как положение лопаток турбины относительно каналов направляющих аппаратов периодически меняется и движение газа или жидкости будет периодическим, неустановившимся. При большой угловой скорости вращения соответствующий период очень мал, увеличение числа лопаток также приводит к его уменьшению. [c.110]

При одном и том же расходе пара развиваемый турбиной вращающий момент Мд меняется в зависимости от угловой скорости (см. фиг. 44). Таким образом если на валу турбины возникает какой-либо момент сопротивления Мс, то в зависимости от положения клапанов установившееся движение наступает при различной угловой скорости. Для того чтобы равновесие наступало при заданной угловой скорости вращения, необходимо иметь регулирующее устройство, автоматически устанавливающее клапаны в надлежащее положение. В случае нарушения равновесия в силовом поле действующей машины регулирующее устройство должно переводить машину с одного режима работы на другой при затухающих и небольших по величине колебаниях регулируемого параметра. [c.173]

Ряд турбин имеет быстроходные центробежные регуляторы с собственными подшипниками. Рабочие обороты таких регуляторов обычно составляют около 1 000 об/л н. Настройка этих регуляторов просто выполняется на токарном станке. Этот импровизированный стенд не требует никаких работ по его устройству. При настройке скорость вращения меняют коробкой перемены передач. [c.91]

Изменяя вручную обороты турбины от 97—98 до 102—103% нор-мальных, снимают характеристику центробежного регулятора. Она будет иметь вид участка характеристики (рис. 4-5) о—о и должна удовлетворять следующим требованиям степень неравномерности должна быть почти постоянной (участок прямолинейный) в пределах 5—8% степень нечувствительности менее 0,15% расстояние от упоров в крайних положениях такое, чтобы был запас не менее 25 7о хода при увеличении оборотов и не менее 10% хода при уменьшении регулятор должен смещать выходное звено 1-1 (рис. 4-4) из положения на остановленной турбины на 10—20% рабочего хода ( 4-5) при достижении 85—90% нормальной скорости вращения. [c.128]

Однако при расчетной скорости вращения турбины моменты на лопатках не могут быть больше номинала плечо этих сил всегда меньше, чем плечо активных сил, поэтому при вращающейся турбине интерес представляет расчет режима выбега системы с большой маховой массой. В этом случае сложенные или почти сложенные лопатки будут нагружаться в основном центробежными силами. При расчете нагрузок на серводвигатель исходят из предположения, что за период складывания лопаток скорость турбины практически не меняется. Такое предположение можно использовать, когда приводимые маховые массы велики, а статическая часть нагрузки мала. В частности, это имеет место в случае привода центрифуги. [c.213]

Условия нагружения реальных элементов машин и аппаратов весьма разнообразны и часто характеризуются сложными программами, включающими несколько этапов. Такое нагружение будем называть нестационарным. Отдельные этапы нестационарного нагружения могут повторяться (повторно-пере-менное нагружение). Сложный цикл нагружения может включать быстрые изменения напряжений и длительные выдержки реверсы, характеризующиеся сменой знака скорости деформации этапы непропорционального нагружения, изменения температуры. Характерным примером нестационарных условий нагружения является полетный цикл авиационного газотурбинного двигателя. Нагрузки, действующие на его детали, и температурные поля изменяются в соответствии с режимами работы двигателя на разных этапах полета (взлет, набор высоты, движение по прямой, снижение, посадка). Среди этих режимов есть длительные, при которых условия работы деталей близки к стационарным, и переходные, когда эти условия (нагрузка, температура) меняются быстро. В качестве примера на рис. А. 1.1 схематически показано изменение параметров нагружения диска турбины от запуска до останова (п — скорость вращения). [c.16]

При увеличении угловой скорости вращения шт турбинного колеса (разгон автомобиля) возрастает его окружная скорость и т- Поэтому вектор абсолютной скорости меняет свое направление таким образом (рис. 92, б), что уменьшается силовое воздействие потока на реактор и турбинное колесо. Следовательно, при повышении т плавно и непрерывно уменьшаются моменты Мр и Мт. [c.149]

При увеличении скорости вращения турбинного колеса на выходе из его лопаток увеличивается окружная составляющая, поэтому абсолютная скорость меняет свое направление и жидкость натекает на лопатки реактора с другой стороны. Таким образом, направление действия реактивного момента со стороны реактора иа жидкость меняется и равновесие моментов выражается формулой [c.197]

Имея такую внешнюю характеристику, одновальный газотурбинный двигатель на локомотиве должен работать с практически постоянной скоростью вращения вала. При этом менять скорость движения локомотива можно лишь изменением передаточного отношения между валом такой турбины и движущими осями локомотива. [c.22]

Чтобы повысить к. п. д. на холостом ходу, когда скорости вращения насосного и турбинного колес близки по значению, гидротрансформатор переводится на режим работы гидромуфты с помощью муфты свободного хода 4, на которой установлен реактор. При возрастании нагрузки на турбинном колесе реактор заклинивается на опоре и остается неподвижным. При снятии нагрузки момент на реакторе меняет свой знак, происходит расклинивание муфты свободного хода, и реа.(тор начинает вращаться в направлении действующего момента вместе с рабочими колесами, т. е. гидротрансформатор начинает работать как гидромуфта. Гидротрансформаторы, которые [c.74]

Отличие гидротрансформаторов обратного хода состоит в том, что турбины вращаются в сторону, противоположную вращению насоса. Для этого за насосом должен быть обязательно установлен направляющий аппарат, который меняет знак циркуляции жидкости Г, или знак момента скорости VuR за счет изменения направления скорости и изменения знака окружной составляющей ц . При расчете лопастных систем гидротрансформатора обратного хода следует иметь в виду, что переносные (окружные), скорости турбин по сравнению с насосом отрицательны и, следовательно, передаточное отношение тоже отрицательно. Углы наклона всех лопастных систем и потока отсчитываются от отрицательного, направления переносной скорости насоса и до соответствующего направления относительной скорости. Если турбина расположена перед насосом, то ее расчет начинается с выхода если она расположена между двумя направляющими аппаратами, то — с задания одного из углов лопасти турбины. [c.138]

Время пуска турбин. Турбины пускались вращением маховичка ограничителя мощности. Прогрев велся при частоте вращения 400—500 об/мин в течение двух часов. Общая продолжительность прогрева турбины после толчка до нормальной частоты вращения составляла 3 ч 45 мин. Скорость приращения нагрузки — не более 1000 кВт/мин. После нагружения турбины до 1500—2000 кВт рекомендовалось проработать на этой мощности не менее 2 ч и затем при нагрузке 10 000 кВт—1 ч. По этим цифрам можно судить о том, насколько невысоки были требования эксплуатации и как мало было тогда изучено тепловое состояние турбин в процессе пуска. [c.20]

В США и в других странах, где частота в электросетях 60 Гц, быстроходные турбины были малоперспективны для атомной энергетики ближайшего будущего. К тому же, американские фирмы на всех этапах развития турбин строили как быстроходные, так и тихоходные турбины и для последних имели мощную производственную базу и большой конструкторский, производственный и эксплуатационный опыт. Поэтому с первых шагов в атомной энергетике фирмы GE и Вестингауз отдали предпочтение тихоходным турбинам при /г =1800 и 1500 об/мин. С такой частотой вращения строились все турбины GE, даже мощностью 160 и 200 МВт, изготовлявшиеся на экспорт. Фирмой Вестингауз была выпущена тихоходная турбина 100 МВт, быстроходные же турбины были исключением (например, турбина 160 МВт при 3000 об/мин), хотя для мощностей менее 250 МВт можно было выбирать небольшие окружные скорости последних РК и был также большой опыт работы таких РК при высокой степени влажности. Но, по-видимому, экономически невыгодно было развивать производство новых турбин в двух направлениях, а вопросы унификации и серийности выпуска были главными. Таким образом эти фирмы целеустремленно вели подготовку производства и накапливали опыт, готовясь к серийному выпуску наиболее перспективных турбин большой мощности, находящихся в одном унифицированном ряду. [c.131]

В реальных системах регулирования статическая характеристика не является однозначной. Это обусловлено тем, что в механизмах и деталях системы регулирования, начиная от датчика скорости и кончая регулирующими клапанами, возникают силы трения, детали изнашиваются, усилия на перемещения золотников, сервомоторов меняются и т. п. Поэтому, если наложить статическую характеристику, снятую при разгрузке турбины, на статическую характеристику, снятую при нагружении, они не совпадут. Это несовпадение, т. е. разность частот вращения, взятых при одной и той же нагрузке, отнесенная к номинальной частоте вращения, называется степенью [c.112]

По форме и расположению лопаток ротора турбины разделяются на активные (рис. 105) и реактивные (рис. 106). У активных турбин сечение каналов между лопатками одинаковое. Поэтому газ, проходя по каналам, скорость почти не меняет. Вращение происходит, как уже говорилось, за счет изменения направления газа. [c.138]

Насосное колесо 1 (рис. 47), приводимое во вращение от дизеля, своими лопастями приводит в движение рабочую жидкость (обычно минеральное масло), сообщая ей запас кинетической энергии. Поток жидкости с большой скоростью стекает с лопастей насосного колеса и ударяет по лопаткам турбинного колеса 2, приводя его во вращение. Вал турбинного колеса через систему шестерен соединен с осями тепловоза. Момент сопротивления, который необходимо преодолеть турбинному колесу, особенно в начале движения тепловоза, в несколько раз превышает момент, развиваемый дизелем, а следовательно, и насосным колесом. В результате этого меняется момент количества движения жидкости. Чтобы избежать увеличения нагрузки на насосное колесо, вызванного восстановлением момента количества движения до начальной величины, на пути потока жидкости после турбинного колеса располагают систему лопастей, закрепленных в корпусе. Эта система называется реактором. Раньше реактор называли направляющим аппаратом. Реактор, изменяя направление потока, восстанавливает момент количества движения жидкости до начальной величины и таким образом насосное колесо остается нагруженным постоянным вращающим моментом. [c.89]

Вторым способом использования больших перепадов давлении пара при умеренной частоте вращения вала является применение турбин со ступенями скорости. На рис. 119 представлен схематический разрез активной турбины с двумя ступенями скорости. Пар с давлением Ро, проходя через сопло 1, расширяется до конечного давления рг, приобретая скорость с,. Из сопла пар поступает на первый ряд лопаток 2 (на диске два ряда лопаток) и отдает часть кинетической энергии. Скорость пара при этом снижается до с[, но она еще достаточно велика. После первого ряда лопаток пар поступает в направляющий аппарат 3, меняет направление движения и входит во второй ряд лопаток 4 со скоростью i. [c.162]

Пример 2. При килевой качке корабля (с носа на корму и обратно) ротор быстроходной турбины участвует в двух движениях во вращении вокруг своей оси с угловой скоростью шив повороте вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной валу турбины, с угловой скоростью П (рис. 4.13). При этом вал турбины будет давить на подшипники с силами Ф ч- Ф, лежащими в горизонтальной плоскости. При качке эти силы, как и гироскопический момент, периодически меняют свое направление на противоположное и могут вызвать рыскание корабля, если он не слишком велик (например, буксира). [c.64]

В последнее время в практике турбостроения для режима вращения роторов валоповоротным устройством (ВПУ) находит применение принцип гидростатической смазки подшипников. Как известно, масляный клин между шейкой вала и подшипником образуется при окружной скорости не менее 1 м/с, что соответствует частоте вращения ротора, равной 40— 50 об/мин. При меньших значениях частоты вращения шейка вала имеет непосредственный контакт с (баббитовой заливкой (Вкладыша, что -приводит к интенсивному износу подшипника. Для создания в подшипниках искусственного смазочного слоя устанавливаются специальные высоконапорные вспомогательные маслонасосы малой производительности, создающие давление масла, равное 9,8—11,8 МПа (100—120 кгс/см ). При подаче масла такого да бления в подшипники турбины под шейки ротор даже в неподвижном состоянии всплывает , что позволяет [c.145]

Ниже приведен расчет для наиболее общего случая работы газовой турбины в условиях пульсации давления, когда практически только одно мгновение турбина работает на режиме, соответствующем расчетному. Остальное время ввиду резкого изменения параметров выпускных газов турбина работает на режимах, значительно отличающихся от расчетного. Благодаря пульсации давления и скорости истечения угол, характеризующий направление относительной скорости входа на лопатки, непрерывно меняется, так как примерно постоянной остается лишь частота вращения вала турбокомпрессора вследствие сравнительно большого махового момента ротора и высокой частоты вращения его. Поэтому между углом Рх и входным углом профиля лопатки Рхл образуется то положительный (рис. 35, а), то отрицательный (рис. 35, б) угол атаки. [c.69]

Бесступенчатые короб ки передач получили распространение 1лавным образом электрические и гидродинамического типа, состоящие из насоса, турбины и направляющего аппарата, неподвижно закрепляемого в картере [40, 44, 53, 57, 69 . Когда жидкость, проходит по лопаткам направляющего аппарата, направление и скорость её меняются, что вызывает изменение момента количества движения жидкости, и обусловленный этим крутящий момент суммируется с крутящим моментом, развиваемым насосом. При повышении сопротивления движению автомобиля скорость вращения вала турбины падает, и крутящий момент автоматически увеличивается. Этим обеспечивается автоматическое изменение передаточного числа между ведущим и ведомым валами гидродинамической коробки передач. [c.66]

Зону критических чисел оборотов следует проходить быстро, увеличивая скорость вращения ротора примерно на 300—400 об1мин за 1 мин. При этом особенно внимательно надо следить за работой машины. Важнейшими показателями состояния турбины при подъеме числа оборотов являются вибрация и искривление ротора, Прп появлении вибрации, превышающей 40 мк, необходимо снизить число оборотов до уменьшения вибрации и работать на пониженном числе оборотов не менее 30 мин, а затем снова производить подъем числа оборотов. Если при повторном повышении числа оборотов вибрация вновь возрастет, следует закрыть стопорный клапан, перевести турбину на вращение валаповоротным устройством в течение 1 ч и затем произвести повторный пуск. [c.144]

Возрастание давления приводит к увеличению коэффициента kn в выражении (4-25), а следовательно, н к увеличению скорости вращения машины (4-23). Дальнейшего увеличения числа оборотов, как следует из того же выражения, можно достигнуть, применяя вентиляторы по аэродинамическим схемам, имеющим высокую удельную быстроходность %д. Как видно из табл. 4-1, наивысшей быстроходностью отличаются одноступенчатые осевые вентиляторы, применение которых для рассматриваемых случаев становится весьма перспективным. Правда, следует отметить, что даже при этих условиях скорость вращения воздуходувок не превысит 1 ООО—1 300 o6jMUH, в то время как для турбин желательно иметь скорость вращения не менее 4 000— 5 000 o6Jmuh и поэтому необходимо применять понизительный редуктор. [c.99]

Описанные здесь колебания диска на спице представляли решение довольно сложной для своего времени технической задачи. В конце прошлого века началось строительство паровых турбин, коюрые схематически можно представить как диск, насаженный на вал. С увеличепнем мощности и скорости вращения начались катастрофические разрушения. Возникали такие большие колебания, кото )ые разрушали машину. Тогда, естественно, стали делап> валы жестче, прочнее, но эю не дало результатов колебания и разрушения происходили, только при более высоких оборота.х вала. Совершенно очевидно, чго так и должно было быть увеличивая жесткость вала, увеличивали частоту , и резонанс наступал при более высокой скорости вращения. Тогда было предложено правильное решение сделать пал еще тоньше, менее жестким и работать при такой скорости вращения, когда р > со, Эго сделать значительно проще и дешевле, поэтому и стали поступать именно так. [c.449]

Система регулирования турбины — гидравлическая, в которой необходимое воздействие на регулирующие клапаны передается при помощи давления масла, подведенного по трубам к клананагм от регулятора. Регулятор скорости, служащий для поддержания постоянного числа оборотов при изменении нагрузки турбины, непосредственно соединен с валом турбины и приводится им во вращение. Конструкция регулятора скорости показана на рис. 10-9. Регулятор представляет собой гибкую стальную ленту 1 с грузами, -стягиваемыми пружиной 2. При вращении вала турбины центробежная оила грузов меняется в зависимости от скорости вращения. При этом иеремещается упругая стальная лента и изменяется зазор между лентой и специальным соплом 3, через которое проходит масло вследствие этого перемещается и само сопло. Все эти изменения в работе ои-с -емы регулирования передаются ее другим элементам, вследствие чего и происходит перемещение клапанов, регулирующих доступ пара в турбину. Общая масса турбины составля-ляет 560 т. [c.134]

Определение степени нечувствительности регулирования производится следующим образом. Синхронизатором устанавливается частота вращения турбины, равная 103—104% номинальной. Затем, не меняя положения синхронизатора, с помощью главной паровой задвижки или байпасов частота вращения плавно снижается до 96— 97% номинальной, после чего также плавно устанавливается снова равной 103—104% номинальной. Процесс повторяют 5—6 раз. По этим данным строят характеристику нечувствительности САР (рис. 41), из которой определяют степень нечувствктельнссти регулирования скорости е = (Д/г 100%)/п ом, где Дп — разность [c.93]

Ввиду этого для получения достоверных значений критических угловых скоростей валов турбин, опирающихся на упругие опоры, динамические податливости опор находят экспериментально. Для этого на заводских стендах или на электростанциях в турбинах во время монтажа устанавливают механические вибраторы с регулируемой частотой вращения. Во время испытаний в опорах на месте штатных вкладышей монтируют специальные фальш-вкладыши. Измеряя угловую скорость вибратора, т. е. частоту возмущающей силы, измеряют амплитуды колебаний опоры. Амплитуда силы, развиваемой вибратором, известна, и для каждого значения угловой скорости может быть найдена динамическая податливость опоры, т. е. отношение амплитуды колебаний опоры к амплитуде возмущающей силы. Центробежная сила, создаваемая вибратором, может меняться в пределах 5—20% от статической нагрузки. Амплитуду и фазу колебаний определяют по показаниям приборов или записывают на шлейфном осциллографе. [c.301]

Проверьте затяжку внешнего крепежа (болтов, гаек) легким остукиванием Протрите днище нижнего и верхнего картеров корпуса гидропередачи через смотровые люки салфетками, смоченными дизельным топливом или керосином Снимите датчик скорости, проверьте плавность вращения его ротора и характеристику холостого хода. После установки датчика проверьте правильность работы и наладки узлов гидроавтоматики Проведите ревизию питательного насоса, обратив особое внимание на состояние под-щипников, износ звездочки и уплотнительного пояска рабочего колеса Заправьте гидропередачу турбинным маслом и проработайте на нем не менее 1 ч, затем слейте и заправьте свежим Замерьте давление на форсунках системы смазки, которое должно быть не менее 0,01 МПа (0,1 кгс/см ) на холостом ходу и 0,02 МПа (0,2 кгс/см ) при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля Узлы автоматики (блок переключения скорости, датчик скорости) снимите с тепловоза, подвергните полной ревизии и проверьте их работу и наладку на специальном стенде [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...