Движение влаги в проточной части турбины

Возросший интерес к работе турбинных ступеней на влажном паре был вызван не только развитием атомной энергетики, но также огромным масштабом производства конденсационных турбин большой мощности. При высоких окружных скоростях в последних ступенях турбин обострились последствия эрозии лопаток и возросла роль потерь энергии от влажности. Для борьбы с эрозией, улучшения сепарации влаги и снижения потерь энергии необходимо было иметь достаточно ясные представления о движении влаги в проточной части турбины. К тому же и мощность ступеней, работающих во влажном паре, по абсолютной величине была настолько велика, что даже небольшое увеличение их к. п. д. давало эффект, окупающий затраты на дорогие эксперименты. Все это способствовало развитию новых исследований по проблеме влажного пара. [c.10]

ДВИЖЕНИЕ ВЛАГИ В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ТУРБИНЫ [c.69]

К числу задач первостепенной важности относится также всестороннее изучение физических процессов и движения влаги в проточной части турбины. Эти исследования проводятся как посредством измерений основных параметров потока, так и с помощью визуальных наблюдений. Последние открывают возможность уточнять картину движения жидкой фазы. Оптические методы исследования, киносъемки и визуальные наблюдения широко применяются в современных установках. [c.164]

Глава 7 ОБРАЗОВАНИЕ И ДВИЖЕНИЕ ВЛАГИ В ПРОТОЧНЫХ ЧАСТЯХ ТУРБИН [c.265]

Таким образом, создание и эксплуатация турбоустановок на АЭС требует также решения ряда сложных проблем газодинамики двухфазных потоков. К этим проблемам относятся возникновение влаги при дозвуковых и трансзвуковых скоростях течения образование жидких пленок и крупных капель движение влаги в проточных частях турбин и процессы взаимодействия влаги с рабочими лопатками влияние жидкой фазы на основные характеристики проточных частей турбин и влияние концентраций примесей в жидкой фазе на коррозию металла, особенно в зоне Вильсона. Решение этих проблем позволит оптимизировать проточную часть турбин, работающих во влажном паре, повысив их экономичность и надежность. В этой и следующей главах рассматриваются лишь наиболее характерные особенности течения влажного пара в] турбоустановках АЗС и методы удаления влаги в них. Исследования и расчеты турбин АЭС наиболее полно рассмотрены в [7.1—7.3]. [c.265]

Глава 7. Образование и движение влаги в проточных частях турбин [c.270]

Таким образом, характерное течение пара в турбинной ступени в дозвуковых областях скоростей истечения сопровождается интенсивным выпадением влаги в вихрях. Этот процесс в дальнейшем приводит к практически равновесному течению пара в проточных частях турбин, так как количество капель, возникших в вихрях, становится достаточным для конденсации пара на их поверхностях. Естественно, что в своем дальнейшем движении капли в проточной части турбины растут за счет кон- [c.269]

Значительная доля влаги в проточных частях турбин АЭС течет по сопловым и рабочим лопаткам в виде пленки. Физические процессы течения жидких пленок по неподвижным поверхностям аналогичны движению пленок с поверхности сопел под действием пара (см. в гл. 2). [c.284]

В настоящее время появилась необходимость создания более точных и совершенных расчетных зависимостей, соответствующих физическому процессу течения влажного пара в турбинных ступенях. Однако не всегда удается расчетным путем учесть многочисленные факторы, влияющие на характеристики турбинных ступеней. Пока не представляется возможным дать надежную методику расчета возникновения капель, их роста и дальнейшего движения влаги в проточной части [c.119]

В результате своих исследований турбостроительные заводы внесли существенные уточнения в расчеты. Так, например, при проектировании турбин фирмы Дженерал Электрик коэффициент расхода для сопел определялся по опытным данным с учетом переохлаждения и влияния начальной влажности [75]. Были также уточнены расчеты потерь энергии от влажности [106]. Вместе с тем все еще оставалась неясной общая картина движения двухфазной среды в проточной части турбины. В связи с этим неудовлетворительно решались задачи сепарации влаги в турбине. Организация эффективного влагоудаления была необходима для снижения механических потерь и смягчения эрозии. Последняя ограничивала окружную скорость ступеней низкого давления и в известной мере препятствовала повышению мощности турбин. [c.9]

Влага движется в проточной части турбины в виде пленок на ее поверхностях и многочисленных групп капель, образовавшихся как в процессе конденсации, так и при вторичных явлениях. В результате этих вторичных явлений формируются потоки крупнодисперсной влаги, наиболее опасной для эрозии лопаток. В процессе образования капель особую роль играет пленка на поверхностях проточной части. Изучению характера ее движения и дробления посвящено много исследований [2, 3, 13, 21, 30]. [c.233]

С, а размер капелек влаги г (1ч-5) -10-8 м. Увеличение таких капелек при дальнейшем их движении в проточной части турбины [c.31]

Большое внимание уделено вопросам движения влажного пара в проточной части ступеней турбин, характеристикам турбинных решеток и ступеней на влажном паре (гл. 11 —13). Здесь рассмотрено влияние влажности на основные характеристики решеток, на к. п. д., реакцию и коэффициенты расхода турбинных ступеней с различными геометрическими и газодинамическими параметрами. Сюда примыкают материалы о сепарации влаги из проточных частей и эрозии лопаток. [c.7]

Область практического применения метода моделирования, конечно, не ограничивается гидромеханикой и теплообменом. В настоящее время она значительно расширена. Разработаны условия моделирования процесса движения и гидравлического сопротивления, процессов теплопроводности и конвективного теплообмена, процессов теплообмена при изменении агрегатного состояния, процессов уноса влаги и ее сепарации, процессов материального обмена и сушки, процессов движения запыленных потоков и сепарации пыли, процессов вентиляции помещений, проточной части паровых турбин, паровых машин, топочных устройств, циркуляции расплавленной стекломассы в печах, процессов, протекающих в электрических машинах и системах, процессов физико-химического превращения и т. д. [c.262]

Для решения проблемы в целом имеют громадное значение современные знания об образовании и движении влаги в проточных частях турбин и об эрозионной стойкости материалов, а также научный анализ всего накоиленного опыта эксплуатации влажнопаровых турбин. С этих точек зрения и рассмотрим данную проблему. [c.230]

Эксплуатация турбинной установки АЭС осложняется тем, что отсутствует контроль за эффективностью сепарации влаги, так как в настоящее время еще не внедрены измерители стенени влажности пара на входе в ЦВД турбины. В то же время значительная доля влаги на входе в турбину движется в виде пленки, а отвод ее не организован. В большей степени изучены процессы образования, движения и сепарации влаги в проточных частях турбины. Отвод влаги из проточной части турбины повышает экономичность и надежность турбины, а также уменьшает эрозионный износ лопаток ЦНД и размыв диафрагм в зоне высокого давления пара. [c.309]

В Советском Союзе, особенно в связи со строительством АЭС, в течение последних двадцати лет были развернуты исследования влажнопаровых турбин в БИТМ, ЛПИ, МЭИ, ЦКТИ, а также на ЛМЗ, ХТГЗ и КТЗ. В этих и других организациях продолжается и в настоящее время изучение различных аспектов этой проблемы. Крупные исследования выполняются также за рубежом. Можно отметить два главных направления этих исследований 1) изучение кинетики фазовых превращений в турбинных ступенях 2) изучение движения пленок и капель в проточных частях турбин, процессов сепарации влаги и эрозии лопаток. [c.226]

Анализ движения двухфазной среды через отдельные элементы осевой ступени и сил, действующих на пленку жидкости на поверхности лопаток, позволпл наметить пути для создания специальной осевой ступени-сепаратора. Основная особенность ее конструкции заключается в том, что периферийная часть рабочих лопаток выполнена, как компрессорная решетка со сравнительно малым шагом. Влага, попадающая на поверхность рабочих лопаток в корневых сечениях, отбрасывается кориолисовыми силами к входной кромке и далее к верхним сечениям лопатки. В периферийных сечениях, где концентрация влаги максимальна, также происходит отбрасывание жидкой пленки к входной кромке лопатки. Таким образом специальная ступень позволяет эффективно отсепарировать влагу из проточной части турбины и отказаться от громоздких выносных сепараторов. Следует, однако, отметить, что к. п. д. такой ступени-сепаратора будет существенно ниже по сравнению с к. п. д. обычных ступеней. [c.384]

Паровое пространство барабана котла используется также для целей осушки пара от взвешенных мельчайших капелек воды. Этому благоприятствует относительно небольшая скорость движения пара в нем. Необходимость осушки пара диктуется опасностью заноса вместе с неотсепар-ированной влагой в пароперегреватель и в проточную часть турбин солей, растворенных в котло вой воде. В пароперегревателе эти растворенные в мельчайших каплях уноса влаги минеральные соли могут в виде накипи осаждаться на стенках труб. Такое отложение солей сопряжено с повышением темпе- [c.100]

Назаров О. И. Исследование движения и сепарации влаги в элементах проточной части турбин Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. науь М.. 1976. [c.320]

Отвод влаги из потока пара может быть организован внутри турбины и вне ее. В соответствии с этими методами находят применение внешние сепараторы и внутренние влагоулавливающие аппа-)аты, непосредственно примыкающие к проточной части турбины. Лроектирование сепараторов всех типов основывается на различии физических свойств (плотностей) обеих фаз и особенностях их движения. [c.214]

Выше было рассмотрено возникновение влаги, размер частиц которой менее 1 мк, и естественно, что такая влага следует за потоком пара. Экономичность проточных частей турбин и эрозионное разрушение рабочих лонаток в значительной степени зависят от доли круинодисперсной влаги. Под круинодисперсной влагой понимается влага, которая оседает на твердых поверхностях проточных частей и образует жидкие пленки. Крупнодисперсная влага имеет значительные рассогласования с паровой фазой по величине и направлению скорости движения. В проточных частях турбпн крупные капли могут образовываться в основном в результате разрушения жидких пленок, сходящих с сопловых и рабочих лопаток. [c.270]

Системы дифференциальных уравнений (7.3) — (7.6) дают воздюжность при известном поле скоростей паровой фазы и начальных условиях определить траектории движения влаги в различных элементах проточной части турбин. [c.278]

Книга посвящена вопросам возникновения, движения и воздействия жидкой фазы на характеристики проточных частей турбин, работающих на двухфазных средах, а частности на влажном водяном паре. Приводятся результаты детальных исследований движения пленок, структуры двухфазной среды и характеристик турбинных решеток, характеристики и методы расчета проточных частей ступеней, рассчитанных на дозвуковые и большие сверхзвуковые скорости. Большое внималие уделяется проблемам внутритурбинной сепарации влаги н эрозии лопаток. В заключение даются примерь( конструктивного выполнения влажнопаровых турбнн. [c.2]

До настоящего времени накоплено мало экспериментального материала по исследованию неподвижных и вращающихся решеток на влажном паре. Отсутствуют надежные данные, характеризующие структуру потока двухфазной среды, механизм образования потерь энергии, а также изменение основных аэродинамических характеристик решеток в достаточно широком диапазоне режимных и геометрических параметров. Особый недостаток ощущается в опытных и теоретическях исследованиях дисперсности и скоростей жидкой фазы в решетках турбинных ступеней. Для расчета экономичности проточных частей турбин, эрозии лопаток и сепарации влаги необходимо знать траектории движения капель, их взаимодействие с неподвижными и вращающимися лопаткамц, долю влаги, остающуюся на поверхностях в виде пленок, характер двил ения этих пленок под воздействием парового потока, центробежных и кориолисовых сил. Естественно, что отсутствие пе речис-лениых данных не позволяет решать задачи выбора оптимальных профилей сопловых и рабочих решеток, работающих на влажном паре. Следовательно, накопление опытных материалов, полученных методами дифференцированного изучения физических особенностей процесса, представляет большой теоретический и практический интерес. [c.50]

С 1955 г. в Брянском институте транспортного машиностроения (БИТМ) изучалось движение влажного пара в решетках профилей и проводились опыты по сепарации влаги на экспериментальных стендах с применением в качестве рабочего тела воздуховодяной смеси [79]. Испытания моделей турбинных ступеней дали возможность установить принципы влагоудаления в различных элементах проточной части (в направляющем аппарате, в зазоре перед рабочим колесом и в пространстве за ним [80, 81 ]). Fi опы- [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...