Нерасчетные режимы работы турбины

НЕРАСЧЕТНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТУРБИНЫ [c.197]

На расчетном режиме из-за большого перепада давлений получается и большое падение плотности газа, поэтому выходное сечение турбины F . должно быть значительно больше входного чтобы пропустить заданное количество газа. На нерасчетных режимах, когда перепады давления уменьшаются, падение плотности также уменьшается, т. е. плотность газа за турбиной по сравнению с плотностью перед ней уменьшается не так значительно, как на расчетном режиме. Это приводит к тому, что площадь F , выбранная для расчетного режима (для больших перепадов давлений), становится слишком велика для нерасчетных режимов работы турбины, когда перепады малы. Проходные сечения от ступени к ступени оказываются все более завышенными. Вследствие этого происходит перераспределение теплоперепада между ступенями, изменение формы треугольников скоростей и углов атаки, что приводит к изменению КПД, работы на валу, расхода газа и других параметров турбины. Очевидно, чем больше нерасчетный режим отличается от расчетного, тем больше будет отличаться обтекание лопаток от расчетного. [c.204]

Применение ДРОС в ЦНД требует детального анализа характеристик комбинированной проточной части на глубоко нерасчетных режимах работы турбоагрегата. Такие режимы (например, холостого хода) возникают при пуске-останове турбины, резком сбросе нагрузки, характеризуются малым расходом рабочего тела по сравнению с номинальным (G — 0,05-f-0,07G o ) и сопровож- [c.182]

На рис. 12.5 сплошными линиями показан примерный характер изменения ri и tit ступени турбины в зависимости от u/ i для нерасчетных режимов работы. Эти кривые напоминают графики, приведенные на рис. 9.26, 9.27. Однако кривые на них относятся к расчетным режимам различных турбин, где каждому [c.199]

Выбор формы и числа лопаток, обеспечивающих получение заданных треугольников скоростей на расчетном режиме, а также анализ изменения треугольников скоростей и уровня потерь в турбине на нерасчетных режимах работы производятся по результатам исследований течения газа в турбинных решетках, которые позволяют установить зависимость угла отклонения потока и потерь а решетке от ее геометрических параметров, угла атаки и числа М потока (или числа К), а также от числа Re, если оно ниже критического. [c.195]

На удельный расход топлива данной конкретной ТЭС оказывают влияние нестабильность качества применяемого топлива (увеличение примесей, влаги и т. п.), эксплуатация на переменных и нерасчетных режимах, работа на пониженной мощности, при ухудшенном вакууме за турбиной, а также нарушение требований по водоподготовке и регенерационному подогреву воды и т. п. [c.77]

Каждому режиму работы ТНА соответствует определенная зависимость изменения мощности турбины по частоте вращения. Для определения параметров режима работы турбины можно воспользоваться опытными зависимостями ф и / при изменении скоростных параметров газа и экспериментальной зависимостью г е=/( Мо) (см. рис. 14.50). Обычно в сужающихся соплах ф мало зависит от режима работы турбины, в расширяющихся соплах ф меняется значительно на нерасчетных режимах. [c.242]

Динамические составляющие напряжений в спиральных камерах при обычных условиях работы не превышают уровня 10% от их статических значений. Это позволяет считать, что прочность обеспечивается принятыми значениями допустимых напряжений табл. III.1). Наибольшее значение динамические нагрузки имеют при резко выраженных переходных и нерасчетных режимах, особенно в высоконапорных радиально-осевых турбинах. Их определение расчетным путем представляет большие трудности, а специальные методы расчета недостаточно разработаны. [c.74]

Отмеченная особенность приводит к тому, что для близких к нулю расходов, при которых лишь становится возможным переход ДРОС на режим вентилирования, перепад энтальпий в ДРОС превышает перепад энтальпий в ЦНД. Вследствие этого снижается теплоперепад в части турбины, предшествующей ДРОС, и аналогично работе всей турбины на нерасчетном режиме это снижение теплоперепада в наибольшей степени скажется на последних ступенях. предшествующего ДРОС отсека ЦСД. [c.197]

Дополнительные отборы существенно повышают общую тепловую экономичность установки, но при работе турбины без них проточная часть ее оказывается в нерасчетном режиме, что несколько сказывается на потерях энергии. Заметим, что это обстоятельство затрудняет сравнивать эффективность турбин различных фирм при отсутствии детальных сведений о дополнительных отборах и о расчетных режимах. [c.70]

Более поздние исследования на модели рабочего колеса показали, что на режимах номинальной мощности динамические составляющие могут достигать 15—20% статических. Турбины часто работают на нерасчетных режимах и напорах в условиях сильной кавитации, что существенно увеличивает действующие циклические нагрузки. [c.5]

Фиг. 14-26. Схема построения процесса в /s-диаграмме при работе ступени турбины в нерасчетном режиме.

Регулирование соплового аппарата является эффективным средством изменения расхода газа (достаточно сказать, что поворот лопаток СА на 1 позволяет изменить Gf на 3. .. 5 %), что позволяет расширить диапазон устойчивой работы компрессора и наилучшим образом согласовать совместную работу компрессора и турбины на различных режимах полета самолета позволяет изменять форму треугольников скоростей с целью улучшения обтекания лопаток на нерасчетных режимах (рис. 12.14). [c.208]

При нагружении турбины (этот период также может длиться несколько часов) турбина работает в нерасчетном режиме по пропуску пара, начальным параметрам и конечному давлению и потому имеет сниженную экономичность. [c.349]

В условиях значительных отклонений параметров цикла, носящих к тому же длительный характер, вопросы надежности работы приобретают определяющее значение. Подобные изменения режима могут вызвать перегрузку отдельных ступеней и изменение их температурных условий. Перераспределение тепловых перепадов по ступеням турбины вызывает изменение реактивности ступеней, что отражается на условиях работы упорного подшипника и лопаточного аппарата турбины. Работа ступеней в нерасчетных режимах приводит к ухудшению внутреннего относительного к. п. д. турбины. К еще большему понижению экономичности приводит изменение термического коэффициента полезного действия при понижении начальных или повышении конечных параметров цикла. В подобных случаях необходимо наряду [c.67]

Необходимым условием. надежной и экономичной работы паровых турбин я вляется периодический контроль за возможным заносом солями их проточной части. Выпадение из пара твердых осадков может существенно исказить рабочий процесс расширения пара в турбине, поскольку при осаждении солей в каналах сопл и лопаток ступеней происходит перераспределение тепловых перепадов по ступеням турбины и все ступени, как занесенные, так и чистые, начинают работать в нерасчетном режиме. При этом в особо [c.103]

В работе [9.5] обобщены некоторые данные по экспериментальному исследованию турбинных решеток с тандемными лопатками. Установлено, что решетки с тандемными лопатками лучше работают на нерасчетных режимах, чем решетки с эквивалентными обычными лопатками, а эффективность обеих решеток остается приблизительно одинаковой. [c.259]

Замедление роста цикловых подач топлива, безусловно, приведет к чрезмерной затяжке переходного процесса, так как быстрое увеличение частоты вращения ротора турбокомпрессора возможно только при быстром увеличении теплосодержания газов перед турбиной за счет роста температуры и давления перед турбиной. Увеличение давления газов перед турбиной в переходном процессе, особенно при системе наддува с постоянным давлением в выпускном коллекторе, происходит медленно, так как зависит от давления и расхода наддувочного воздуха, а для их увеличения требуется в свою очередь увеличение частоты вращения ротора турбокомпрессора. Тот факт, что турбина и компрессор работают при переходных процессах на нерасчетных режимах, а следовательно, с низкими к. п. д., усугубляет замедление роста давления наддува. В то же время низкий коэффициент избытка воздуха определяет значительный рост температуры газов перед турбиной и увеличение давления перед турбиной, опережающее рост jOg, что ведет к уменьшению отношения pjp т, а в результате к ухудшению рабочего процесса за счет ухудшения продувки и уменьшения вихревого движения в цилиндре. Радикального улучшения качества переходных процессов только за счет связи топливоподачи с давлением наддува без мероприятий по улучшению воздухоснабжения достигнуть невозможно. Более перспективно направление, предусматривающее регулирование с двумя управляющими воздействиями на рейку топливного насоса и величину заряда в цилиндрах двигателя. [c.258]

Энергетические ГТУ отличаются от паросиловых установок с паровыми турбинами тем, что они редко работают в расчетном режиме (параметры этого режима по условиям ISO = +15 °С = 0,1013 МПа = 60 %). В процессе эксплуатации энергетических ГТУ почти непрерывно изменяются не только параметры забираемого из атмосферы рабочего тела — воздуха, но также в незначительных пределах качество топлива, давление выходных газов ГТУ и др. В результате меняются основные технические данные установки ее мощность, электрический КПД, потребление топлива, параметры выходных газов и др. Энергетическая ГТУ большую часть времени работает в нерасчетном (переменном) режиме. [c.189]

В установках с постоянным числом оборотов при переменных нагрузках изменение количества топлива, поступающего в камеру сгорания, производится воздействием регулятора скорости на регулятор подачи топлива. Вследствие уменьшения количества подаваемого топлива избыток воздуха в камере сгорания возрастает, что приводит к снижению температуры газов и падению давления. Такое регулирование является наиболее простым и обеспечивает работу ГТУ на любых режимах, однако на, нерасчетных (частичных) режимах экономичность ГТУ значительно снижается, главным образом, из-за падения температуры перед турбиной и уменьшения к. п. д. турбины и компрессора. [c.410]

Направляющие аппараты компрессоров и сопловые аппараты турбин. Они деформируют поле скоростей и давлений потока, вызывая образование аэродинамических следов , в которых полное давление отличается от полного давления в межлопаточных каналах. Возмущение от направляющих аппаратов способно распространяться и против потока. Осесимметричный поток (Sn= ) на некотором отдалении от фронта решетки направляющих лопаток при подходе и выходе из нее деформируется в поворотно-симметричный с порядком симметрии Sn==z, где 2 — число нанравляющих (сопловых) лопаток, размещенных равномерно по окружности. Соответственно порождаются гармоники с номерами, равными числу лопаток и кратными ему. Наиболее сильно поток деформируется на нерасчетных режимах работы направляющих аппаратов (при больших углах атаки). [c.142]

В чисто активных тур бинах при нерасчетных режимах работы также может появиться некоторая реакция 3 каналах рабочих лопаток и увеличение осевого давления на рабочие диоки, особенно в части высокого давления. Этому способствует и большая утечка пара через радиальные зазоры уплотнений диафрагм. В связи с этим в дисках чисто активных турбин первых и /промежуточных ступеней тоже имеются разгрузочные отверстия. [c.41]

Анализ показывает, что размер капель за счет кодденсацип пара на их поверхностях при прохождении всей проточной части турбины возрастет незначительно (приблизительно в два раза). Наряду с образованием влаги в вихрях за выходными кромками в турбинной ступени влага возникает также в зоне вторичных течений, в области отрывных течений. Эти процессы образования влаги наиболее характерны для нерасчетных режимов работы турбоустановки (при частичной нагрузке), когда обтекание турбинных решеток сопровождается развитым отрывом потока у корневой части ступеней и на входных кромках турбинных лопаток. [c.270]

Доля круннодиснерсной влаги к = бка/(убвл> где — расход крупнодисперсной влаги у — степень влажности ( вл — расход влажного пара в единицу времени в рассматриваемом сечении, в общем случае зависит от места ее возникновения, степени влажности пара, геометрических параметров решетки и т. д. Как показывают исследования, закон изменения X = f (I) в зависимости от места возникновения влаги близок к закону изменения влажности по проточной части. Во всех случаях с ростом влажности доля крупнодисперсной влаги возрастает. При малой диаграммной влажности г/2д<3% доля крупнодисперсной влаги составляет всего несколько процентов, так как в этом случае влага образуется лишь в пределах рассматриваемой ступени. В то же время при нерасчетном режиме работы проточной части турбины (частота вращения ротора (й < 0,5(Оном) при У2д = 3-н4%) доля круннодиснерсной влаги существенно возрастает, так как из-за низкого КПД в зоне влажного пара будут работать уже несколько ступеней. [c.274]

Расчетный режим характерен тем, что только на этом режиме лопаточные венцы турбины наилучшим образом соответствуют заданной кинематике потока в ступени, т. е. обеспечивается бессрывное обтекание лопаток соплового аппарата и рабочего колеса турбины. Однако определенную часть времени турбина работает в условиях, отличных от расчетного режима, или, как обычно говорят, на нерасчетном режиме. Изменение режима работы турбины может быть вызвано изменением частоты вращения ротора, а также температуры и давления газа перед турбиной и противодавления за турбиной. [c.198]

На нерасчетных режимах работы ступени турбины угол изменяется незначительно, однако угол может меняться очень сильно. А так как конструктивные углы лопаток не меняются, то неизбежен срыв потока с лопаток рабочего колеса. Срыва не будет только в том случае, если ul i останется прежним, т. е. когда u/ i = и с[ (рис. 12.1). [c.198]

Циклические напряжения, возникающие в деталях горячего тракта ГТУ при пусках и остановах, вызывают ускоренный износ этих деталей, зависящий также от скорости изменения температуры, перепадов температур и усилий. Свойства материалов (длите 1ьная прочность, скорость ползучести) в деталях, испытывающих циклические нагрузки, ухудшаются по сравнению с работающими в условиях статического нагружения. Из-за худшего сгорания то 1лива в пусковых режимах могут образовываться отлагающиеся на лопатках турбины агрессивные продукты неполного сгорания. При теп-лосменах повреждается поверхностный слой и облегчается проникновение кислорода и катализаторов коррозии к внутренним слоям металла. Из-за нерасчетных режимов работы создаются условия,. в которых возможны забивание форсунок, образование нагаров в камерах сгорания и т. д. Гибкие роторы ГТУ при развороте проходят через критические частоты вращения, при которых даже небольшие небалансы могут вызвать повышенные колебания, ускоряющие износ подшипников и снижающие надежность имеющихся на агрегате систем и аппаратуры. Точно так же практически все лопаточные венцы компрессора и турбины проходят при развороте ГТУ через резонансные частоты, равные или кратные частотам собственных колебаний лопаток. При таких частотах амплитуды колебаний и динамические напряжения в лопатках могут существенно возрастать. Компрессорные ступени, кроме того, могут в пусковых режимах работать с повышенными пульсациями потока и увеличенными динамическими напряжениями срывного характера. В результате создаются услевия для накопления повреждаемости лопаток и сокращения срока их службы. [c.169]

Осевые компрессоры с большими степенями повышения давления выполняются по двухроторной схеме (см. рис. 26). В двухроторном компрессоре два последовательно расположенных ротора — низкого и высокого давления — автономно приводятся во вращение соответственно турбинами низкого и высокого давления. Такая конструкция позволяет, во-первых, получить рациональную конструкцию проточной части компрессора в целом (например, избежать слишком малых длин рабочих лопаток последних ступеней), во-вторых, расширить область устойчивых (беспомпажных) режимов работы и повысить к. п. д. при работе на нерасчетных режимах (поскольку степень повышения давления каждого из двух роторов меньше, чем одного общего ротора, и, следовательно, машина, состоящая из двух роторов, меньше склонна к пом-пажу) и, наконец, в-третьих, использовать мощность парогазовой турбины высокого давления полностью на совершение работы сжатия в компрессоре высокого давления. [c.44]

Таким образом, применение многовальной схемы двигателя улучшает условия работы отдельных (особенно крайних) ступеней компрессора и турбины на нерасчетных режимах их работы, а также может существенно расширить диапазон устойчивых режимов работы компрессора (без применения перепуска воздуха и поворота лопаток направляющих аппаратов). [c.211]

Применение компрессора двухвальной (двухкаскадной) схемы следует также рассматривать как один из способов регулирования многоступенчатого компрессора (рис. 5.19). Компрессор двигателя разделяется на две группы ступеней (два каскада), каждая из которых имеет самостои-тельный привод от своей турбины. В этом случае один высоконапорный компрессор как бы заменяется двумя компрессорами меньшей напорности компрессором низкого давления (КНД) и компрессором высокого давления (КВД). При высокой общей степени повышения давления компрессора степень повышения давления каждого компрессора в двухвальной схеме будет сравнительно небольшой. При малых степенях повышения давления в каждом каскаде обеспечивается меньшее рассогласование работы отдельных ступеней на нерасчетных режимах. [c.252]

Если сопло с косым срезом работает при нерасчетном отношении давлений (когда турбина работает на переменных режимах), то несколько меняется угол отклонения струи и значение выходной скорости Швых- Однако при этом, как правило, не возникают ни отрыв потока от стенок сопла, ни скачок уплотнения в сопле сопло с косым срезом автоматически приспосабливается к изменению режима работы. Потери энергии при работе сопла с косым срезом на нерасчетном режиме оказываются значительно меньшими, чем в сверхзвуковом сопле с прямым срезом. [c.186]

Введение сопротивления дросселя требует большего напора насоса для заданного меньшего расхода и поэтому большей мошности (по сравнению с мош,ностью в системе без дросселя при том же расходе). Дополнительная затрата мощности может быть вызвана не только тем, что напор насоса на нэвом режиме больше потребного для системы без дросселя, нэ и тем, что на новом (нерасчетном) режиме насос обычно работает с меньшим КПД. Непроизводительная затрата мощности насоса при сохранении прежней угловой скорости сопровождается дополнительным расходом газа через турбину. Наиболее существенный недостаток данного способа регулирования состоит в непроизводительной затрате мощности. [c.301]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...