Конструкции ковшевых турбин

Возвратно-поступательные движения неизбежно связаны с потерями времени на холостые ходы и перебеги, а также с динамическими нагрузками, ограничивающими скорости. Поэтому в современных машинах стремятся заменить периодическое возвратнопоступательное движение непрерывным вращательным. Примерами могут служить паровая и газовая турбины, заменившие при больших скоростях и мощностях поршневые двигатели центробежные, зубчатые и лопастные насосы, а также турбокомпрессоры, вытесняющие поршневые насосы и компрессоры станки вращательного бурения, заменяющие бурильные станки ударного действия ротационные машины вместо плоскопечатных машин и т. д. Развитие конструкций в этом направлении не завершено. Так, например, основной машиной для земляных работ пока еще является экскаватор с одним ковшом, а в ткацком производстве — станок с движущимся возвратно-поступательно челноком. Подобных машин еще много. Однако во всех отраслях машиностроения глубоко осознана необходимость замены машин, характеризующихся периодичностью работы, машинами непрерывного действия в частности, в двух названных областях имеются перспективные образцы землеройной и круглой ткацкой машин. [c.7]

Конструкция ковшового турбодвигателя показана на рис. 21.9. Он состоит из рабочего колеса, представляющего собой диск со ступицей и закрепленными на периферии ковшами. Колесо консольно закреплено на валу, установленном в подшипниковых опорах. Основной особенностью такой гидротурбины является использование только кинетического напора потока жидкости, т.к. он подается на систему ковшей в виде свободной струи, вытекающей из сопла. Рабочее колесо закрыто кожухом с открытой нижней частью, через которую свободный поток жидкости удаляется из турбины. [c.448]

Ковшовые свободноструйные турбины (рис. 177) имеют рабочие колеса, состоящие из диска с ковшами, укрепленными по его периферии, от которых турбина и получила свое название. Подвод воды к рабочему колесу осуществляется при помощи сопла, играющего роль направляющего аппарата и представляющего собой сходящийся насадок. В сопле вся энергия воды, подведенной к нему по трубопроводу, за вычетом потерь преобразуется в кинетическую. В зависимости от конструкции и мощности турбин число сопел может изменяться от одного до четырех. Ковшовые турбины применяются при высоких напорах (от 200 до 2000 м) мощности осуществленных турбин такого типа достигают 50 тыс. кет. [c.280]

Основным преимуществом ковшовых турбин, позволяющим применять их при самых высоких напорах, является отсутствие явно выраженных в них кавитационных явлений и, как следствие, незначительный кавитационный износ. Объясняется это тем, что преобразование энергии на рабочем колесе происходит при давлении, близком к атмосферному, и динамическое разрежение, которое может возникнуть только внутри слоя жидкости, мало. Только в отдельных установках наблюдаются следы кавитационных разрушений ковшей рабочего колеса. Наиболее подвержены износу насадки и иглы сопел, но их легко заменить. Положительными качествами ковшовых турбин являются малая зависимость их к. п. д. от изменения мощности (пологая рабочая характеристика) при малых изменениях напоров возможность сохранения оптимальных значений к. п. д. при регулировании мощности отключением отдельных сопел (желательно попарно) малая разгонная частота вращения Ирзр = (1,7- -- 1,8) л, где п — нормальная частота вращения малая склонность к вибрациям более простая конструкция некоторых основных узлов и элементов турбины. [c.51]

Гидравлические турбины самых различных конструкций и систем делятся на две большие группы активные и реактивные. Примером активной турбины может служить ковшовая турбина, рабочее колесо которой может вращаться прямо в воздухе. В его изопнутые лопасти с силой ударяет струя воды, вылетающая с большой скоростью из специальных сопел. Скорость воде сообщается высоким давлением ее перед входом в сопла, давлением, вызываемым подпором воды. Вылетавшая из сопла струя воды движется в воздухе и, значит, имеет атмосферное давление. Достигнув лопастей, она скользит по их углублениям, изменяя направление движения. При этом вода, нажимая на стенки ковшей, отдает свою энергию рабочему колесу турбины, заставляет его вращаться. [c.131]

При значении этого соотношения менее некоторого минимального пришлось бы придавать ковшу размеры недостаточные для данной струи, да и струя натекала бы на лезвия предшествующего и последующего ковшей под неблагоприятно острыми углами. Опытным путем найдено, что к. п. д. турбины недопустимо снижается, если при указанной конструкции диаметровое соотношение принимается меньшим восьми. Даже в случае отливки ковшей за одно целое с диском, его нельзя принимать меньше шести. Наиболее высокий к. п. д. наблюдается у ковшевых турбин со значениями S между 12 и 20. [c.42]

Для сокращения как места в документах, таблицах, чертежах, так и времегш в речи признается желательным, чтобы каждый вид гидротурбины мог быть кратко обозначен набором букв и цифр, называемым маркой. Ковшевая турбина характеризуется 1) своей системой 2) типом, т. е, соотношением ряда размеров сопла и ковша 3) размерами—диаметрами струи и колеса, а также числами сопел и колес 4) конструкцией, т. е. в первую очередь положением вала. Таким образом, марка должна характеризовать тииоразмероконструкцию вида, включая здесь в понятие типа и систему. [c.47]

Экстремальные режимы нагружения (мягкий и жесткий) реализуются менее часто и при соблюдении особых условий. Близкий к жесткому режим имеет место, например, в зонах резкой концентрации напряжений [17] (пазы диска турбины [10, 22, 43], кромки водовпускных отверстий паровых котлов [32, 33, 98]) в связи с тем, что размеры этих зон существенно малы по сравнению с размерами окружающих объемов детали, деформирующихся в целом упруго. Другим примером такой реализации является деформирование поверхностных объемов детали при интенсивном тепловом воздействии и умеренной интеисивности циклического процесса теплообмена (корпуса турбин с рабочим телом высоких параметров н др.). Режимы нагружения, близкие к мягкому, могут встречаться в элементах машин и конструкций, в которых весьма высоки механические и термические напрял<ения, в результате чего возможно накопление односторонних циклических деформаций как в зонах концентрации, так и в зонах с номинальными напряжениями (оболочки тепловыделяющих элементов атомных реакторов, ковши металлургического оборудования, диски турбин при экстремальных режимах форсированных испытаний). [c.39]

Среди активных турбин наиболее рас-фиг. 11-4. к рабочему пространены ковшовые конструкции. В та-лроцессу активной КОЙ турбине по окружности рабочего коле-турбины. са укреплены ковши (фиг. 11-5,а), состоя- [c.336]

На одной из гидростанций установлены турбины высокого давления фирмы Сан-Джорджио (Италия) с напором 540 м вод. ст., мощностью 10 тыс. кет, 600 об мин. Рабочее колесо турбины весит 2200 кг. Оно расположено в камере горизонтально и представляет собой многоковшовую конструкцию с 22 ковшами (рис. 61). Колесо изготовлено из стального литья следующего химического состава 0,25% С 0,63% Мп 0,25% 51 0,039% 5, ,035% Р 0,1% Сг. Толщина диска колеса 250 лл, минимальная толщина стенки ковша 20 мм. После 3090 ч эксплуатации в рабочих колесах турбин были обнаружены трещины, расположен- [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...