Одноступенчатые турбины

Рис. 20.3. Схема одноступенчатой турбины Лаваля

Число направляющих аппаратов определяется количеством ступеней турбины или конструктивными соображениями, а также желанием воздействовать на характеристику насосного колеса. При одноступенчатой турбине ставится один направляющий аппарат, В гидротрансформаторах обратного хода для влияния на Характеристику насоса ставится второй направляющий аппарат перед, насосом. При двухступенчатой турбине устанавливается один направляющий аппарат между турбинами для согласования их работы, при этом вторая ступень турбины будет определять работу насоса. Для [c.103]

Турбины бывают одноступенчатые и многоступенчатые. Одноступенчатая турбина состоит из статора (соплового аппарата) и ротора -рабочего колеса, имеющего на периферии лопатки, образующие каналы, по которым движется рабочее тело. Многоступенчатая турбина представляет собой несколько последовательно соединенных одноступенчатых турбин, которые называются ступенями. Принцип работы турбины рассмотрим на примере одной ступени, изображенной на рис. 6.1. Рабочее тело с повышенным начальным давлением ро и начальной температурой Тд подводится к неподвижному соплу А статора. При постоянном массовом расходе рабочего тела т на выходе из сопла поддерживается постоянное давление Pi < Pq. Под влиянием разности давлений поток рабочего тела с постоянной скоростью l (м/с) направляется в криволинейные каналы В, образованные рабочими лопатками. [c.299]

Относительный к. п. д. на лопатках активной одноступенчатой турбины находится в пределах 0,70...0,78 двухступенчатой — 0,50...0,60, трехступенчатой — 0,40...0,50 понижение г)ол обусловлено в основном потерями в направляющих лопатках. [c.302]

Шую окружную скорость. Поэтому одноступенчатые турбины Лаваля имеют низкий КПД и мощность (до 1 МВт) и, следовательно, ограниченное применение. [c.190]

Кинетическая энергия потока при выходе из лопаток в одноступенчатой турбине не может быть полезно использована и представляет собой так называемые выходные потери. Эти потери равны [c.333]

Процесс расширения рабочего тела с учетом влияния перечисленных потерь тепла в одноступенчатой турбине показан на диаграмме S — i (рис. 30-6). Давление рабочего тела перед соплом р меньше давления перед турбиной ро вследствие потерь в распределительных устройствах, и поэтому располагаемое теплопадение уменьшается на величину hp. Начальная скорость Со условно учтена в виде отрезка Ан = [c.337]

В случае многоступенчатой турбины потери Лр и Лв.п относятся ко всей ее проточной части. Конечное состояние рабочего тела для одноступенчатой турбины (с учетом всех потерь) характеризуется точкой С. Использованное теплопадение равно hi. [c.337]

Многоступенчатые турбины. Несмотря на простоту устройства, одноступенчатые турбины не получили большого распространения из-за невозможности достигнуть высокого КПД при больших перепадах давления, а также вследствие большой частоты вращения пала и невозможности получения значительных мощностей. В судовых условиях одноступенчатые турбины применяют лишь для привода вспомогательных механизмов. Чтобы избежать большой частоты вращения и окружных скоростей и сохранить наивыгоднейшие отношения между окружной скоростью рабочих лопаток и скоростью потока, современные турбины выполняют многоступенчатыми — со ступенями давления, ступенями скорости и различными комбинациями этих ступеней. [c.12]

Выходная кинетическая энергия промежуточной ступени используется частично или полностью в последующей ступени. Этот принцип не может быть реализован в последней ступени или в одноступенчатой турбине. Вместе с тем в указанных случаях выходная энергия бывает значительной. Для ее использования применяют кольцевой лопаточный или безлопаточный диффузор, устанавливаемый за рабочим колесом (рис. 4.13). [c.133]

Рис. 4.13. Схема одноступенчатой турбины с диффузором

Рис. 4.14. Процесс в диаграмме s—i для одноступенчатой турбины с диффузором

При определении внутренней мощности одноступенчатой турбины необходимо учесть утечку через наружное уплотнение [c.142]

Первыми в промышленности начали применять активные одноступенчатые турбины, мощность которых даже при большой частоте вращения вала не превышала 500—800 кВт. Малые мощность и экономичность этих турбин, необходимость применения редуктора резко ограничили область их применения. Дальнейшее развитие турбин привело к появлению многоступенчатых активных и реактивных турбин. [c.205]

Одноступенчатая паровая турбина. Одноступенчатая турбина состоит из одного направляющего аппарата и расположенного за ним рабочего колеса. [c.142]

Для одноступенчатой турбины / -диаграмма теплового процесса изображена на фиг. 16. Точка А изображает состояние пара перед [c.143]

Техническая характеристика одноступенчатой турбины редуктора и вентиляторных колёс [c.411]

Пар из сопла 1 поступает на лопатки 2 одноступенчатой турбины и, отработав, уходит через патрубок 3. На одном вертикальном валу с турбинным диском находится центробежный насос 4, всегда погруженный в бак с маслом. Масло засасывается насосом через сетчатый фильтр 6 и через обратный шаровой клапан И по вертикальному каналу 9 подается в маслопровод [c.506]

Вариантный тепловой расчет одноступенчатой турбины [c.102]

Рассмотрим особенности постановки и решения задачи (9.18) для комбинированной энергетической установки, содержащей двухкаскадный ТЭГ и двухконтурный ПТП с конденсирующим инжектором и одноступенчатой турбиной, рабочим телом которого является ДФС. Подвод теплоты от радиоизотопного генератора к ТЭГ и от него к ПТП осуществляется жидкометаллическим теплоносителем. [c.172]

Существенный практический интерес представляют результаты стендовых испытаний двухконтурной ПТУ с конденсирующим инжектором и ДФС в качестве рабочего тела [1321. Основными элементами установки были змеевиковый парогенератор, для обогрева которого применялась соляная ванна активная осевая парциальная одноступенчатая турбина, диаметр рабочего колеса которой равен 0,18 м, а скорость вращения — 400 об/с. На одном валу с турбиной были установлены электрический генератор и циркуляционный насос. Вал опирался на радиальные и упорные подшипники скольжения, для смазки которых, а также для [c.175]

С ростом эффективного КПД ПТУ при неизменных параметрах источника бросовой теплоты электрическая мощность установки возрастает. Значения т эф ПТУ с СР-25 при мощностях менее 1700 кВт превосходят КПД пароводяной установки, которая имеет более низкую удельную стоимость. При дальнейшем увеличении полезной электрической мощности Л эл ПТУ с СР-25 имеет меньшие значения С, главным образом за счет использования дешевых одноступенчатых турбин. В то же время при этих уровнях мощностей в пароводяных установках приходится применять дорогие многоступенчатые турбины. В целом при температуре отходящих газов 811 К значения С ПТУ с ОРТ лежат в пределах 500. .. 800 долл./кВт. [c.181]

Паротурбинный преобразователь этой установки (рис. 9.21) располагается в фокальной плоскости концентратора. Диаметр ПТП составляет 1,1 м, длина — 1,5 м, масса — 354 кг. В нем используется осевая парциальная одноступенчатая турбина со средним диаметром рабочего колеса 0,125 м и высотой лопаток [c.188]

В турбине Лаваля при снижении частоты вращения вала при j = = onst растет абсолютная скорость выхода пара с рабочих лопаток с2 И, как следствие этого, к. п. д. турбины быстро падает. Для уменьшения выходных потерь со скоростью С2 и понижения частоты вращения вала Кертис предложил турбину с двумя ступенями скорости. На рис. 6.2,6 представлены схема этой турбины и графики изменения абсолютной скорости и давления пара в проточной части турбины. Пар с начальными параметрами ро и То расширяется до конечного давления pi в соплах 2, а на рабочих лопатках 3 и 3 происходит преобразование кинетической энергии движущегося потока в механическую работу на валу 5 турбины. Закрепленные на диске 4 турбины два ряда рабочих лопаток 3 и 3 разделены неподвижными направляющими лопатками 2, которые крепятся к корпусу I турбины. В первом ряду рабочих лопаток 3 скорость потока падает от i до j, после чего пар поступает на неподвижные лопатки 2, где происходит лишь изменение направления его движения, однако вследствие трения пара о стенки канала скорость парового потока падает от с2 до с. Со скоростью с пар поступает на второй ряд рабочих лопаток 3 и снова повторяется идентичный процесс. Поскольку преобразование кинетической энергии в механическую работу на валу турбины Кертиса происходит в двух рядах рабочих лопаток, максимальное значение г ол получается при меньших отношениях k/ j, чем у одноступенчатой турбины. А это значит, что частота вращения вала турбины (колеса) Кертиса может быть снижена по сравнению с одноступенчатой турбиной. Анализ треугольников скоростей показывает, что оптимальный к. п. д. турбины Кертиса достигается при входной скорости пара t i вдвое большей, чем у одноступенчатой турбины. Это означает, что в турбине с двумя ступенями скорости может быть использовано большее теплопадение /loi, чем в одноступенчатой. [c.302]

Все перечисленные потери повышают энтальпию рабочего тела после ступени. Кроме перечисленных выше, следует учитывать потери, возникающие вследствие гидравл ч ких сопротивлений распределительных устройств и выхлопного патрубка (для одноступенчатых турбин). [c.337]

Многоступенчатая конструкция турбин позволяет уменьшить перепад энтальпий каждой ступени, а следовательно, и скорость потока рабочего тела. При этом представляется возможным использовать более экономичные дозвуковые профили, а также обеспечить оптимальные значения характеристики --= uJ при приемлемых с точки зрения прочности ротора окружных скоростях. Многоступенчатая конструкция позволяет использовать выходную энергию из предыдущей ступени в последующей. Наличие потерь в каждой ступени повышает энтальпию пара на входе в следующую, что частично компенсирует эти потери. Все эти факторы объясняют то, что в качестве главных применяются только многоступенчатые турбины. Одноступенчатые турбины служат вспомогательными (привод насосов, вентиляторов и т. п.). Их достоинство — малые масса и габариты. Перепад энтальпий во вспомогательных турбинах может доходить до 400 кДж/кг, что соответствует скорости пара it 1260 м/с. Для наиболее распространенных дисков (постоянной толщины и конических) и = 200-н300 м/с, что соответствует = 0,16ч-0,24. Поэтому во вспомогательных одноступенчатых турбинах используют двух- и трехвенечные ступени скорости, обеспечивающие приемлемый КПД при указанных значениях скоростной характеристики. [c.142]

В 1945—1946 гг. А, М. Люлька, И. Ф. Козловым, С. П. Кувшинниковым и другими был спроектирован и построен турбореактивный двигатель ТР-1 с многоступенчатым осевым компрессором, кольцевой камерой сгорания, одноступенчатой турбиной и гидравлической системой регулирования. Этот двигатель с тягой 1300 кг был первым отечественным турбореактивным двигателем, прошедшим официальные испытания. В 1947 г. А. А. Никулин при участии Б. С. Стечкина, С. К. Туманского и других сконструировал крупноразмерный двигатель ТКРД-1 с силой тяги 3780 кг, а затем на его базе — группу двигателей того же класса. При конструировании двигателей основное внимание уделялось обеспечению их высокой надежности и большого ресурса работы, простоте и четкости конструктивных решений. Типичными представителями этой группы явились двигатели РД-3, устанавливаемые на самолетах Ту-104 и других тяжелых самолетах, серийно изготовляемые с 1952 г. и долгое время остававшиеся самыми крупными двигателями в мире по величине силы тяги (первоначально составлявшая 8750 кг, она в дальнейшем была значительно повышена). Зарубежная авиационная промышленность в конце 40-х и начале 50-х годов не располагала крупноразмерными авиационными турбореактивными двигателями, и тяжелые реактивные самолеты иностранных фирм снабжались различными двигателями со сравнительно малой силой тяги. [c.370]

Турбины с несколькими ступенями скорости позволяют при одной и той же окружной скорости и перерабатывать значительно больщие тепловые перепады, чем в одноступенчатой турбине. Ступени скорости применяются в паровых турбинах весьма щироко. [c.137]

Дымососное устройство состоит из паровой одноступенчатой турбины, работающей мятым паром и развивающей мощность при максимальном расходе пара 14 000 кг1час до 160 л. с. [c.405]

Рассмотрим пример расчета одноступенчатой турбины на внутреннюю мощность Л/ = 5 кВт, использующей ДФС в качестве рабочего тела. Средний диаметр ступени d = 0,1 м. Начальные параметры среды на входе в турбину рд = 6,88-10 Па, Tq = 650 К на выходе из турбины р = 3,93 10 Па. Изоэнтроп-ный перепад энтальпий на турбину составляет /Iq s = 133 кДж/кг. Таким образом, изоэнтропный расход пара через турбину ths = Nilhos = 3,76-10 кг/с. [c.102]

Достоверность представленных выше целевых функций математических моделей первого уровня может быть определена только при сопоставлении полученных на их основе расчетг ых результатов и данных натурных испытаний ПТУ с ДФС. Для зтой цели используем, например, данные стендовых испытаний паротурбинного преобразователя для космической энергетической установки мощностью 1,3 кВт [118, 128]. В этом преобразователе применена одноступенчатая турбина, а в остальном его структурнопоточная схема аналогична изображенной на рис. 2.2. Значения термодинамических параметров ДФС в узловых точках циклов представлены в [138] (см. рис. 9.1) и равны Г/ = 643 К, Ts = = 373 К, Г/2 = 303 К, р4, = 24С0 Па. Полученная с использова- [c.163]

Рассмотрим характеристики и данные стендовых испытаний, предназначенных для мелкосерийного производства ПТУ мощностью 40 кВт с четыреххлористым этиленом в качестве рабочего тела, применяемых для вторичного использования теплоты дымовых газов печей обжига керамики [122]. ПТУ функционирует при температурах конденсации и испарения, соответственно равных 313 и 383 К- Использование четыреххлористого этилена позволяет обеспечивать большие объемные расходы пара на выходе из одноступенчатой турбины малой мощности, а за счет этого высокий внутренний КПД турбины (порядка 70 %) и в конечном итоге — высокий эффективный КПД установки (порядка 11,5 %), работающей по нерегенеративному докритическому циклу Рен-кина. Это обстоятельство совместно с применением в конструкции агрегатов дешевых алюминиевых сплавов обеспечивает удельные затраты в ПТУ порядка 1100 долл./кВт. [c.182]

Таким образом, превращение тепловой энергии иара в кинетическую и кинетической энергии в механическую работу в турбине можно осуществлять как в ступенях скорости, так и в ступенях давления. Многоступеичатые турбины со ступенями давления представляют собой как бы ряд последовательно установленных в одном корпусе одноступенчатых турбин, работающих одним и тем же потоком пара, с рабочими дисками, закреиленнымн на одном общем валу. [c.40]

Рис. 65. Турбина на парах фреона-21 а — продольный разрез че-тырехвыхлопнон одноступенчатой турбины [43] б—характерная конструкция лопатки [124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...