Превращения тепловой энергии в работу в паровой турбине

Как было указано в главе I (раздел первый), различают два Бида рабочих тел идеальные и реальные газы. Соответственно этому различают тепловые двигатели, в которых рабочим телом служат продукты сгорания топлив (идеальный газ), и двигатели, в которых рабочим телом служит водяной пар в таких состояниях, в которых его рассматривают как реальный газ. В каждой из этих групп двигатели классифицируют по способу превращения тепла в работу. При этом может быть три принципиально отличающихся друг от друга способа поршневой, при котором рабочее тело, изменяя свое состояние, приводит в движение поршень, совершающий возвратнопоступательные движения если в таких двигателях в качестве рабочего тела используют идеальные газы, их называют двигателями внутреннего сгорания, если используют водяной пар — паровыми машинами-, турбинный, при котором рабочее тело, расширяясь, приобретает большую кинетическую энергию и передает ее лопаткам, насаженным на диск, сидящий на валу если в таких двигателях в качестве рабочего тела используются продукты сгорания топлива, их называют газовыми турбинами, если же используется водяной пар,— паровыми турбинами-, реактивный, при котором, как ив предыдущем случае, рабочее тело приобретает большую кинетическую энергию, за счет которой создается реактивная сила (тяга), используемая для приведения в движение аппарата, в котором находится рабочее тело (снаряд, самолет, автомобиль и пр.). Такие устройства получили название реактивных двигателей. В качестве рабочего тела в них используются лишь продукты сгорания топлива. [c.160]

В паровых и газовых турбинах превращение тепла в механическую работу осуществляется в результате двух процессов. В первом процессе пар или газ (рабочее тело) от начального состояния до конечного расширяется в соплах или насадках и приобретает большую скорость, во втором кинетическая энергия движущейся струи превращается в механическую работу. На рис. 30-1 изображена принципиальная схема работы турбины. В сопле 1 рабочее тело расширяется и приобретает большую скорость. Поток плавно направляется на изогнутые стальные пластины 2, называемые лопатками. Лопатки установлены на внешней поверхности диска 3. С наружной стороны лопатки скреплены отрезками полосовой стали 5, которые называют бандажом. На лопатках скорость струи рабочего тела изменяет свою величину и направление, вследствие чего возникают воздействующие на лопатки силы давления, приводящие во вращение диск 3 и вал 4, на котором он насажен. При этом вал 4, соединенный с машиной-орудием, совершает механическую работу. Диск с лопатками и валом называют ротором. Один ряд сопел и один диск с лопатками носит название ступени. [c.327]

Для повышения температуры питательной воды, поступающей в паровой котел, ее можно предварительно нагреть, используя для этой цели промежуточные отборы пара от паровой турбины. На рис. 1 температура воды, поступающей в паровой котел, в этом случае повысится и будет соответствовать точке 3. При этом тепловая энергия отборного пара, прошедшего через часть проточной части паровой турбины и совершившего соответствующую механическую работу, не теряется из установки с охлаждающей водой в конденсаторе, а используется для подогрева питательной воды, снижая тем самым удельный расход топлива. Таким образом, в паросиловых установках часть пара совершает цикл Ренкина, в котором для превращения в работу тепла t —12 нужно затратить в паровом котле тепло, равное t l — ig. Пар из отборов работает по теплофикационному циклу, в котором теплота парообразования возвращается в паровой котел с подогретой питательной водой. В паровом котле остается восполнить лишь тепло, которое израсходовано отбираемым паром на механическую работу в турбине. В результате термический к. п. д. паросиловой установки повышается. При проектировании установки определяется оптимальная температура питательной воды с учетом параметров пара, величины потерь тепла с уходящими из котла газами и соотношения стоимости топлива и поверхностей нагрева котельного агрегата, [c.7]

В технике часто приходится использовать превращение одних видов энергии в другие, в частности превращение потенциальной энергии сжатых газов и тепла пара — в кинетическую энергию. Если газ или пар, находящийся под давлением в сосуде, будет вытекать через сопло в среду, давление которой меньше, чем давление в сосуде, то в результате истечения потенциальная энергия такого газа или пара будет превращаться в кинетическую. Это проявится в уменьшении давления вытекающего из сосуда газа или пара зато на выходе из сопла газ или пар приобретет известную скорость, которой и будет определяться величина сообщенной им кинетической энергии. На практике часто пользуются истечением газов и паров. На истечении газов и паров основана работа паровых и газовых турбин, обдувка воздухом или паром поверхностей нагрева паровых котлов, работа эжекторов и других устройств. [c.151]

Можно считать, что первые сознательные действия для получения энергии человек совершил тогда, когда научился извлекать огонь из сухих растений. Огонь давал человеку тепло, помогал улучшать пищу и отпугивать диких зверей. Однако использовать огонь для получения механической работы наши предки еще не умели. Известно, что уже во 2 веке до нашей эры Герон в Александрии открыл способ превращения тепла с помощью пара в кинетическую энергию вращающегося тела (в сущности, он открыл паровую турбину), но в течение двух тысячелетий никто не пытался использовать это явление для получения работы. Такое пренебрежение к неживым источникам энергии объясняется не только относительно низкими потребностями тогдашнего общества, но и дешевизной рабочей силы, легкостью ее эксплуатации - не было нужды в изобретении сложных орудий для замены этой силы. [c.24]

В паровой турбине превращение тепла в механическую работу осуществляется в результате двух процессов. В первом процессе пар от начального состояния до конечного расширяется в соплах или насадках и приобретает большую скорость, во втором кинетическая энергия движущейся струи пара превращается в механическую работу. На рис. 28-1 изображена принципиальная схема паровой турбины. Пар в сопле 1 расширяется и приобретает большую скорость. Струя пара плавно направляется на изогнутые стальные пластины 2, называемые лопатками. Лопатки установлены на внешней поверхности диска 3. С наружной стороны лопатки скреплены отрезками полосовой стали 5, которые называются бандажом. На лопапках скорость струи пара изменяет свою величину и нагаравление. Вследствие этого на лопатках возникают силы давления, приводящие во вращение диск 3 и вал 4, на котором он насажен. При помощи вала 4, соединенного с машинами-орудиями, выполняется механическая работа. На рис. 28-2 показан разрез сопла и лопаток по нх серединам. Пар из сопла 1 выходит со скоростью С] и безударно натравляется в каналы между рабочими лопатками 2, из которых выходит оо скоростью Сг, меньшей по абсолютной величине, чем с, и направленной под иным углом к плоакости вращения диска. Возникающие следствие этого силы давления а лопатках вращают диск со скоростью и. Диск с лопатка(ми и валом называется ротором. Один ряд сопел и один диск с лопатками носит название ступени. [c.434]

Как известно, закон сохранения энергии можно сформулировать в следующей несколько видоизмененной форме при всех процессах преобразования энергии сумма всех видов энергии, з аствующих в данном процессе, должна оставаться неизменной. Такая формулировка, хотя и не допускает возможности создания энергии из ничего, однако оставляет открытым другой путь реализации вечного двигателя, принцип работы которого основывался бы на идеальном преобразовании одной формы энергии в другую. Поэтому можно предложить, например, такой рабочий цикл пусть в паровой машине (турбине, двигателе внутреннего сгорания или каком-либо ином тепловом двигателе) мы затрачиваем некоторое количество теплоты на совершение определенной механической работы далее, полученную механическую энергию вновь преобразуем в тепло, нагревая с ее помощью пар и приводя им в действие паровую машину (турбину), и т.д. Понятно, что подобный цикл превращения энергии можно повторять бесконечно ведь энергия данной системы с течением времени не увеличивается и не уменьшается. [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...