Рабочий процесс в паровой турбине

Рабочий процесс в соплах турбины. Рабочий процесс в паровой турбине можно разделить на два отдельных процесса. Первый из них, заключающийся в преобразовании теплоты пара в кинетическую энергию, осуществляется в соплах. При отсутствии теплообмена с окружающей средой энтальпия пара понижается на 248 [c.248]

Рабочий процесс в паровой турбине [c.215]

В циклах двигателей с газообразным рабочим телом работа сжатия составляет значительную часть работы расширения. Применение конденсирующихся рабочих тел в паровых турбинах и неконденсирующихся рабочих тел в ДВС, ГТУ и РД приводит к существенным различиям конструкции, рабочего процесса, термодинамических и технико-экономических показателей сравниваемых двигателей. [c.132]

Классификация, принцип действия и рабочий процесс в паровых и газовых турбинах [c.179]

Рабочие процессы в паровых и газовых турбинах, турбокомпрессорах, реактивных двигателях и многих других современных машинах основаны на использовании кинетической энергии потока или струи рабочего тела — газа или пара. [c.80]

Водяной пар получают в паровых котлах и используют для технологических процессов в разных производствах, а также в энергетике как рабочее тело в паровых турбинах и машинах. [c.137]

Книга предназначена для инженеров и научных сотрудников, занимающихся изучением рабочих процессов в паровых и газовых турбинах и в двигателях внутреннего сгорания. [c.182]

Принципиальная схема паротурбинной установки на насыщенном паре представлена на рис. 10.14,а, а цикл, совершаемый рабочим телом — водой и водяным паром этой установки, — на рис. 10.14,6. В парогенераторе ПГ вследствие подвода теплоты образуется сухой насыщенный пар (точка /), который адиабатно расширяется в паровой турбине Т до давления р . В конденсаторе К при давлении р2 пар конденсируется (процесс 2—2 ) и далее в питательном насосе ПН повышается до начального цГ. Адиабатный процесс сжатия воды в насосе (процесс 2—3) на Т, -диаграмме чрезвычайно мал — практически сливается с точкой 2, и на диаграмме он не показан. [c.266]

К выходной части двигателя присоединяется особый аппарат — конденсатор F, в котором поддерживается низкое давление в паровых машинах — около 0,1—0,15 бар и в паровых турбинах 0,03—0,05 бар. Таким образом, расширение рабочего тела в двигателе происходит до давления в конденсаторе, значительно более низкого, чем атмосферное. В конденсаторе пар конденсируется, что достигается отнятием от пара тепла (скрытой теплоты парообразования). Большей частью применяются так называемые поверхностные конденсаторы. Процесс отнятия тепла от пара происходит в них таким образом. Из какого-либо водоема — реки или озера — циркуляционным насосом К вода подается в трубки, размещенные внутри конденсатора пар от двигателя поступает в межтрубное пространство конденсатора проходящая по трубкам вода отнимает от пара тепло, конденсируя пар получившаяся из пара вода — конденсат — стекает в нижнюю часть конденсатора, а охлаждающая (циркуляционная) вода выбрасывается обратно в реку. Скопив-щийся конденсат засасывается конденсатным насосом G и направляется в питательный бак. [c.171]

Рабочий процесс в ступенях паровых и газовых турбин. Изменение параметров в ступени турбины в основном определяется соотношением проходных сечений соплового аппарата и рабочего колеса. При некотором соотношении сечений статическое давление р перед рабочим колесом равно давлению рг за ним (активная ступень, рис. 4.5, с) или больше его (реактивная ступень, рис. 4.5,6). При Р1/Р2 1,0 1,05 ступень условно также считается активной. [c.182]

Рабочий процесс в многоступенчатых паровых и газовых турбинах. При больших располагаемых теплоперепадах для получения высокого КПД применяют многоступенчатые турбины. В одной ступени эффективно сработать большой теплоперепад невозможно, так как не удается выдержать оптимальным отношение (и и/и о),, (рис. 4.8). Многоступенчатые турбины позволяют обеспечить работу каждой ступени при оптимальном отношении и и/и о, близком или рав- [c.187]

В паровых турбинах имеются существенные отклонения от идеального регенеративного процесса. Передача тепла совершается здесь непосредственно от пара к воде, т. е. без применения специального переносящего тепло регенератора. Кроме того, в регенеративном процессе принимает участие лишь небольшая часть работающего пара, который отбирается из турбины, конденсируется в подогревателях питательной воды и таким образом исключается из дальнейшего рабочего процесса турбины. В силу указанных отклонений от идеального регенеративного цикла подогрев питательной воды принципиально не может повысить к. п. д. паротурбинной установки до значений к. п. д. цикла Карно. Тем не менее регенеративный подогрев питательной воды даёт значительную экономию топлива и широко применяется в современных паротурбинных установках. [c.159]

На рис. 1-1 представлена общая схема технологического процесса современной электростанции. Как видно из рисунка, рабочее тело (вода) из аккумуляторного бака деаэратора, питательным насосом подается в паровой котел, в котором она превращается в насыщенный пар различного давления. Из котла насыщенный пар поступает в пароперегреватель, где он подсушивается и перегревается. Из пароперегревателя пар поступает в паровую турбину, находящуюся на одном валу с генератором. Экономически выгодно, чтобы рабочее тело расширялось до возможно меньшего давления. Для этого за турбиной устанавливается специальный конденсатор, через который по трубам циркулирует охлаждающая вода, а между трубами конденсируется отработанный пар турбины, в результате чего давление отработанного пара, выходящего из турбины, снижается до 0,03— 0,05 ат. Конденсированный пар с помощью насоса направляется из конденсатора в головку деаэратора, куда одновременно поступает и добавочная порция предварительно подготовленной (химически очищенной или обессоленной) воды, предназначенной для восполнения потерь конденсата, пара и котловой воды (потери последней происходят при продувке котлов). Добавление химически очищенной воды в котлы может достигать на ТЭЦ нескольких десятков процентов. [c.7]

Вследствие необратимости рабочего процесса в реальной паровой турбине (наличие трения, внутренних утечек пара по ступеням и т. д.), в действительном рабочем процессе внутри турбины энтропия водяного пара возрастает, а используемое теплопадение уменьшается. При этом теплосодержание отработавшего пара турбины выше, чем в идеальном цикле Ренкина, на величину = = = —где Q, и -соот- [c.30]

Пределы изменения р и в неравенствах (9.7) и (9.8) заданы с учетом результатов математического моделирования и оптимизации турбины и конденсирующего инжектора. Неравенство (9.9) соответствует условию последовательного осуществления процессов расширения рабочего тела в ступенях турбины, а (9.10)— сверхзвуковому истечению из парового сопла конденсирующего инжектора, необходимому для поддержания в последнем устойчивого рабочего процесса. [c.161]

Топливо сжигается в топках паровых котлов, а получающиеся при этом газы — продукты сгорания, имея высокую температуру, являются носителями большого количества тепла. Тепло газов через стенки котла передается воде. Образовавшийся в результате испарения воды насыщенный пар затем перегревается и направляется в турбину. Таким образом, в паровой турбине происходит процесс перевода в работу не тепла, содержащегося в продуктах сгорания, а тепла водяного перегретого пара, как некоторого промежуточного рабочего тела. [c.166]

В паровых турбинах процессы расширения паровой среды, как рабочего агента, используются для получения механической работы. [c.5]

Начальное состояние рабочего тела (конденсат) соответствует точке 3. Нагрев воды в котле при иостоянном давлении изобразится изобарой 3—4, где точка 4 — начало парообразования процесс парообразования происходит при постоянной температуре по линии 4—5. Перегрев пара изображается кривой 5—6. В процессе адиабатического расширения пара, изображенного прямой 6—7, совершается полезная работа в паровой турбине. Затем [c.6]

Для решения этих задач требовалось глубокое изучение рабочих процессов, происходящих в паровых турбинах и паровых котлах (аэродинамика проточной части, процессы горения топлива, теплообмен и аэродинамика в газовом тракте котла и др.). Теплотехники страны в короткие сроки справились с решением этих задач. [c.9]

Наибольшее распространение получили ПГУ с котлом-утилизатором (рис. В.2). В них выходные газы ГТУ направляются в котел-утилизатор, где значительная часть теплоты (процесс 4—5) передается пароводяному рабочему телу и генерируется перегретый пар, который поступает в паровую турбину. В итоге общая электрическая мощность ПГУ [c.12]

Потери и расход пара в паровой турбине. Мощность и КПД турбины. Рабочий процесс турбины сопровождается неизбежными потерями. Потери принято разделять на внутренние и внешние. Внутренние потери — это потери внутри корпуса турбины, они уменьшают используемый теплоперепад. Кроме потерь в соплах к внутренним потерям относятся потери в каналах рабочих лопаток, возникающие вследствие ударов частиц пара о кромки лопаток и трения частиц пара о поверхности лопаток и друг о друга (потерянная энергия также превращается в теплоту, повышая энтальпию пара) потери от влажности пара в последних ступенях турбины, возникающие вследствие того, что частицы влаги в паре движутся медленнее сухого пара (особенно вредно разрушающее действие частиц влаги на входные кромки рабочих лопаток, поэтому степень сухости пара в последних ступенях не должна быть менее X = 0,77. .. 0,90) потери, связанные с утечками пара через зазоры между диафрагмами и валом или рабочими лопатками и корпусом (у реактивных турбин) выходные потери, обусловленные тем, что пар по выходе из турбины обладает еще некоторой кинетической энергией. [c.250]

Процесс подвода тепла в идеальных циклах рассматривается без изменения химического состава рабочего тела. В реальных циклах подвод тепла осуществляется в процессе сгорания топлива. При этом в двигателях внутреннего сгорания рабочим телом являются продукты сгорания топлива, а в паровой турбине — пар высокого давления. [c.41]

Совершенно иным образом протекает процесс в паровых и газовых турбинах, где механическая работа получается за счет взаимодействия лопаток турбины с быстродвижущимся рабочим телом (газом или паром). Истечение рабочего тела происходит из сопел, направляющих его на лопатки турбины. Проходя между лопатками, пар или газ отдают им часть своей кинетической энергии, которая и преобразуется в механическую энергию на валу турбины. [c.101]

На тепловых электростанциях вода используется как рабочее тело, как теплоноситель и как охладитель. Основной технологический процесс тепловой электростанции можно представить следующим образом. В паровом котле происходит испарение воды за счет тепла, полученного при сжигании топлива водяной пар перегревается в пароперегревателе и поступает в паровую турбину. В турбине тепловая энергия водяного пара преобразуется в механическую энергию, приводящую во вращение вал турбины и связанный с ним вал электрического генератора. В электрическом генераторе механическая энергия вращения вала превращается в электрическую энергию. Отработанный в паровой турбине пар поступает в конденсатор, где конденсируется за счет пропуска по трубкам конденсатора охлаждающей воды. Конденсат пара далее насосами через систему подогревателей вновь подается в паровой котел. [c.3]

Термодинамика изучает закономерности превращения энергии в разнообразных физических и химических процессах. Предметом технической тер мо дин а ми-к и является изучение -процессов взаимного превращения теплоты и работы в различных тепловых машинах. Поскольку главным элементом с точки зрения превращен ний энергии в таких машинах служит так называемое рабочее тело (например, пар в паровой турбине), то представляют интерес и свойства рабочих тел. Термодинамика не использует в явном виде известных представлений о молекулярном строении вещества и лишь привлекает их для дополнительного объяснения протекающих процессов или полученных конечных результатов. [c.8]

Должна быть оценена в натуральных показателях степень повышения давлений, температур, скоростей в рабочих процессах в новых машинах. Например, повышение давлений пара в паровых турбинах до 300 ат, повышение скоростей резания в новых станках, давлений в формовочных машинах и др. [c.542]

В главе 8 былп рассмотрены процессы, протекающие в цилиндрах поршневых тепловых двигателей. В этих процессах, согласно первому началу термодинамики (8.14), сообщенная рабочему телу теплота расходуется ка изменение внутренней энергни и на совершение механической работы. Рабочие процессы в паровых и газовых турбинах, реактивных двигателях н во. многих других современных машинах основаны ка использовании кинетической энергии потока или струи рабочего тела — газа или пара. [c.139]

В громаднейшем большинстве случаев тепловая электрическая станция представляет собой установку, в которой используется водяной пар как рабочее тело в паровой турбине, являющейся двигателем. Технологический процесс такой электростанции состоит в следующем. В парогенераторе при сжигании орга-аического топлива или при использовании яяерного горючего получается водяной пар, имеющий давление и температуру значительно более высокие, чем давление и температура окружающей среды. Полученный пар, обладающий потенциальной энергией, направляют в паровую турбину, где его потенциальная энергия в особых "устройствах —соплах превращается в кинетическую энергию движущегося пара, которая на лопатках паровой турбины превращается в механическую энергию вращающегося. вала. Затем эта энергия передается валу электрического генератора, в ко-Т01ром вырабатывается электрическая энергия, поступающая в распределительное устройство, связанное с распределительными устройствами других электрических станций линиями высокого напряжения. Так создается Единая энер- [c.8]

Как было показано при рассмотрении паровых турбин, трение в газе сопровождается передачей тепла трения рабочему телу. В паровых турбинах, если это тепло передается насыщенному пару, это вызывает повышение степени его сухости при остающейся постоянной температуре (р = onst). В газотурбинном агрегате передача тепла трения идеальному газу (продуктам сгорания в газовой турбине и воздуху в компрессоре) вызовет при остающихся без изменения давлениях р2 и Pi повышение температуры воздуха в конце сжатия и продуктов горения в конце расширения. Эти состояния соответственно обозначены в pv-диаграмме (рис. 6-51) точками 2 и 4, а процессы сжатия и расширения с учетом трения изображаются кривыми /-2 и 3-4. [c.146]

Идеализированный бинарный цикл ГТУ (рис. 11.12) состоит из двух частей. Цикл ГТУ с подводом теплоты при р = idem и с утилизацией теплоты отработавших в газовой турбине продуктов сгорания изображен линиями I—II—III—IV—IV —I. На диаграмме I—II — адиабатное сжатие воздуха в компрессоре II—III — изобарный подвод теплоты к газообразным продуктам сгорания III—IV — адиабатное расширение продуктов сгорания в газовой турбине I—IV — изобарный отвод теплоты, в том числе IV—IV — в экономайзере. Количество теплоты, отведенное на участке IV—IV, затрачивается на подогрев питательной воды в цикле Ренкина. Нижняя часть данного бинарного цикла представляет собой обычный цикл Ренкина перегретого пара — линии 1—2—3—5—5 —4—6—1. На диаграмме 1—2— адиабатное расширение пара в паровой турбине 2—3 — отвод теплоты в конденсаторе и конденсация пара 3—5 — повышение давления в насосе 5—5 — подвод теплоты к питательной воде в экономайзере 5 —4—6—1 — процессы парообразования и перегрева пара в парогенераторе за счет теплоты продуктов сгорания топлива. Считаем, что в пароводяной части цикла, т. е. в цикле Ренкина, 1 кг рабочего тела, а в цикле ГТУ — m кг рабочего тела. [c.174]

Цикл Карно для насыщенного пара осуществляется следующим образом. Рабочее тело (пар) приготовляется в котле КТ (рис. 15.1) путем подвода теплоты топлива к жидкости в процессе 4-1 при постоянных давлении и температуре (рис. 15.2) пар расширяется в паровой турбине ПТ и совершает работу в адиабатном процессе 1-2, паровая турбина соединена сэлект- [c.142]

Некоторые свойства реальных газов были рассмотрены потому, что в паровой турбине рабочее тело дважды переходит из одного фазового состояния в другое. Теоретический цикл паровой турбины или парового двигателя носит название цикла Ренкина. Этот цикл, как и циклы Отто и Дизеля, носит приближенный характер л используется для расчета КПД. Цикл, показанный на рис. 4.15, составлен из ииследовательности обратимых процессов [c.73]

Рассматриваются термодинамические циклы энергетических уртановок, использующих неводяные пары, требования к рабочим телам, особенности конструкций основных элементов энергетических установок (паровых и газовых турбин, парогенераторов, ядер-ных реакторов), а также особенности основных рабочих процессов в таких установках (теплоотдача к однофазному потоку, при кипении и конденсации, гидравлические сопротивления). [c.2]

Подвод тепла к пару в котле осуществляется по изобаре-изотерме 4-1, процесс расширения в паровой турбине — но адиабате 1-2, отвод тепла в конденсаторе — по изобаре-изотерме 2-3, сжатие пара в компрессоре — по адиабате 3-4. При расширении но адиабате от состояния вблизи правой пограничной кривой степень сухости пара уменьшается при адиабатном сжатии в состоянии вблизи левой пограничной кривой влажность пара возрастает. Отвод тепла в конденсаторе должен осуществляться до тех пор, пока влажный пар не достигнет состояния, которое определяется следующим условием при сн<атии по адиабате от состояния 3 с давлением р до давления Pi конечное состояние рабочего тела не должно оказаться за пределами области насыщения. [c.357]

На Ленинградском металлическом заводе (ЛМЗ) помимо экспериментальной турбины для испытаний моделей влажнопаровых ступеней введен в эксплуатацию стенд для исследования рабочего процесса в натурном отсеке мощной паровой турбины. Эти исследования имеют важное значение для апробации результатов опытов, полученных на моделях. [c.11]

Вторая часть книги посвящена современным научным проблемам паротурбиностроения. В ней рассмотрены новые тенденции по главным задачам, относящимся в основном к рабочему процессу в турбине. Здесь также авторы избегали перегружать текст математическими выкладками, а стремились дать представление о физических явлениях, отметить с инженерной точки зрения достигнутые научные результаты и оценить их влияние на развитие турбиностроения в прошлом и в будущем. В заключительной главе сделана попытка дальнего прогноза развития паровых турбин как составной части перспективных энергетических установок. [c.3]

В действительности в мощных паровых турбинах рабочий процесс в области моторных режимов значительно отклоняется от указанной выше схемы. При малых расходах в ступенях большой веерно-сти поток отрывается в корневой области РК и устремляется к периферии, порождая сильные радиальные течения в РК и за ним (см. п. ХП.6). Эти явления нарушают уравнения сплошности, использованные выше, и значительно повышают отрицательную мощность из-за компрессорного эффекта. Поэтому для ступеней большой веерности приведенные формулы дают лишь грубую оценку границы перехода к моторному режиму. Расчеты же потерь энергии на моторных режимах и особенно на режимах, близких к беспаровому, должны базироваться на экспериментальных данных. [c.92]

Во втором издании (1-е изд. 1958 г.) расширен материал по теории истечения, циклам теплосиловых установок и газотурбинным установкам. Введено представление об эксергии. Рассмотрен совместно рабочий процесс в ступени паровой и газовой турбин. Весь материал переработан и представлен в двух системах единиц (СИ и МКГСС) [c.2]

Как видно из рис. 6-1, в паровой турбине следует различать два основных элемента а) сопловые каналы (сопловые решетки) и б) рабочие колеса с лопатками, образующими рабочие решетки. Эти два элемента отличаются не только копструктивно, но и по процессам преобразования энергии в сопловых решетках потенциальная энергия пара превращается в кинетическую, а в рабочих решетках кинети- [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...