ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 229
Скачиваний: 2
В том же 1900 г. Кертис предложил одноступенчатую паровую
турбину |
с двумя ступенями скорости. Схема однодисковой |
турбины |
||
с двумя |
ступенями |
скорости схематично представлена на |
рис. |
1-4. |
В соплах |
4 турбины |
происходит понижение давления от р0 |
до р2. |
За |
счет перепада давлений скорость пара в соплах увеличивается от на-
Давление
Рис. 1-3. |
Схема активной турбины с |
Рис . 1-4. |
Схема |
активной |
тремя |
ступенями давления |
турбины с |
двумя |
ступенями |
|
|
|
скорости |
|
чальной величины с0 до ct. На первом 3 и втором 6 рядах |
рабочих |
лопаток, закрепленных с диском 2 на валу 1, кинетическая |
энергия |
пара превращается в работу на валу турбины. Таким образом, ско рость рабочего тела'на рабочих лопатках понижается на первом венце лопаток от^досг, на втором венце—от с / до с2'- В каналах направляю щих лопаток 7, укрепленных в корпусе 5, происходит лишь изменение направления струи потока, связанное с некоторым понижением ско рости от с2 до Ci за счет частичной потери энергии. В верхней части
10
рис. 1-4 представлены графики изменения давления р |
рабочего тела |
|
и абсолютной скорости потока с. |
|
|
Двухвенечный |
диск имеет сравнительно невысокий к. п. д. вслед |
|
ствие увеличения |
потерь на рабочих и направляющих |
лопатках. |
Р и с . 1-5. Паровая турбина Н З Л
Основными преимуществами турбин со ступенями скорости являют ся простота их конструкции, компактность, невысокая стоимость, надежность в работе и простота обслуживания. Турбины этого типа вследствие невысокой экономичности и малой единичной мощности находят применение для привода центробежных насосов, эксгаусте ров, судовых генераторов и других машин небольшой мощности.
На рис. 1-5 представлена однодисковая двухвенечная паровая тур
бина Невского |
завода имени Ленина (НЗЛ) для привода эксгаустера |
||
с начальными |
параметрами |
пара 11 бар |
и 325° С и давлением отрабо |
тавшего пара |
4,5 бар. Вал |
турбины с |
насаженным диском с двумя |
11
ступенями скорости 6 лежит на двух подшипниках / и 7. Подшипник / является комбинированным опорно-упорным. Упорный подшипник предназначен для восприятия осевых усилий и фиксации ротора в осе вом направлении. Свежий пар поступает к соплам 4 через пять ре гулирующих клапанов 5. Подвод пара к турбине обеспечивается пос ледовательным открытием регулирующих клапанов; через каждый клапан пар подводится к самостоятельной группе сопел, в чем и заклю чается сопловое (количественное) парораспределение. Из сопел пар поступает на рабочие лопатки первого венца 10, из них на направ ляющие лопатки 5, после чего проходит через второй венец рабочих лопаток 9. Отработавший пар отводится из турбины через выпускной патрубок. Для уменьшения утечек пара из турбины с обеих сторон диска предусмотрены передние и задние концевые лабиринтовые уп лотнения 2.
Зубчатый масляный насос 12 предназначен для подачи масла на смазку подшипников и в систему регулирования. Подшипники тур бины расположены в специальных корпусах 11 и 8.
Турбины рассмотренных типов называются осевыми (аксиальны
ми), так как поток рабочего пара в них проходит |
вдоль оси турби |
ны. Наряду с осевыми турбинами в первой четверти |
X X в. были раз |
работаны конструкции радиальных паровых турбин, в которых поток пара движется в направлениях, перпендикулярных к оси турбины, т. е. радиально. Первая радиальная турбина была предложена брать ями Юнгстрем в 1910 г. Принципиальная схема такой турбины пока зана на рис. 1-6. Турбина состоит из дисков 5 и 2, расположенных на концах валов 7 и / . На обращенных друг к другу поверхностях дис ков закреплены рабочие лопатки 3, 4, собранные в кольцевых обой мах. Пар из паропровода 8 через отверстия в дисках поступает в цент ральную камеру, а из нее, пройдя через каналы всех рядов рабочих каналов, направляется в выхлопной патрубок корпуса 6 турбины. Рас ширение пара от давления р0 до давления р2 происходит в каналах всех рядов рабочих лопаток. Валы 7 и 1 вместе с насаженными на них дис ками и рабочими лопатками вращаются в противоположных направ лениях. Такие турбины являются чисто реактивными. Радиальные паровые турбины строятся также с неподвижными направляющими лопатками; в этом случае они работают по такому же принципу, как и рассмотренные выше осевые реактивные турбины.
До Великой Октябрьской социалистической революции турбост роение в нашей стране развивалось очень медленно. Первая паровая турбина мощностью 200 кВт была выпущена в 1907 г. единственным строившим тогда в России турбины Петербургским металлическим за водом (ныне Ленинградский металлический завод им. X X I I съезда КПСС). За период с 1907 до 1913 гг. этот завод построил всего 26 паро вых турбин наибольшей мощностью 1250 кВт в одном агрегате. С на чалом первой мировой войны турбостроение в России практически прекратилось. Отечественное турбостроение возобновилось лишь в 1923 г. В 1924 г. ЛМЗ выпустил турбину мощностью 2000 кВт. До 1931 г. все турбостроение в СССР было сосредоточено на ЛМЗ. В те чение первой пятилетки он создал турбины средней и большой мощ-
12
ности (до 50000 кВт). Начиная со второй пятилетки ЛМЗ перешел на
строительство конденсационных |
турбин мощностью по 24000; 50000 |
и 100 000 кВт, рассчитанных на |
параметры пара 28,5 бар и 400°С. |
В это же время была разработана |
конструкция теплофикационной тур |
бины мощностью 25000 кВт на те же параметры пара и построены пер вые образцы. Кроме того, ЛМЗ построил предвключенную турбину на параметры пара 123 бар и 450° С. Создание турбины мощностью 100 000 кВт при 3000 об/мин, уникальной в то время в мировом турбо
строении, и теплофикационных |
|
|
|||||||
турбин крупной |
мощности |
было |
|
|
|||||
большим |
достижением |
ЛМЗ, |
|
|
|||||
поставившим |
завод в ряды |
пере |
|
|
|||||
довых |
турбостроительных |
|
заво |
|
|
||||
дов. |
Строительство |
|
турбин |
|
|
||||
мощностью |
2500 ~ 12 000 |
кВт |
|
|
|||||
начиная |
с 1931 г . было сосредо |
|
|
||||||
точено |
на |
заводе |
«Красный |
|
|
||||
путиловец» |
(ныне |
Кировском |
|
|
|||||
заводе) в Ленинграде. В |
1934 г. |
|
|
||||||
вступил |
в строй |
один из круп |
|
|
|||||
нейших |
турбостроительных за |
|
|
||||||
водов |
Харьковский |
турбинный |
|
|
|||||
завод |
(ХТГЗ), |
начавший |
стро |
|
|
||||
ить |
одноцилиндровые |
турби |
|
|
|||||
ны мощностью 50 000 кВт. Этот |
|
|
|||||||
завод в 1938 г. выпустил турбину |
|
|
|||||||
мощностью |
100 |
000 |
кВт |
при |
|
|
|||
1500 об/мин |
на параметры |
пара |
|
|
|||||
28,5 бар и 400° С. Во второй пя |
|
|
|||||||
тилетке |
ЛМЗ |
выпустил |
се |
|
|
||||
рию |
конденсационных |
турбин |
|
|
|||||
мощностью |
25000 ч- 100 |
000 кВт |
при |
3000 об/мин с начальными |
|||||
параметрами |
пара 88 бар и 500° С. В |
1952 г. на ЛМЗ создана паровая |
|||||||
турбина мощностью 150 000 кВт с п=3000 |
об/мин на сверхвысокие пара |
метры пара 167 бар и 550° С. В настоящее время ЛМЗ развернул серий ный выпуск теплофикационных турбин типов Т-50 и ПТ-50 с одним и двумя регулируемыми отборами пара мощностью по 50 000 кВт на параметры пара 128 бар и 535° С. В 1957 г. ЛМЗ построил конденса ционную турбину типа К-200-130 мощностью 200 000 кВт, рассчитан ную на параметры пара 128 бар и 565° С, с промежуточным перегревом пара до 565° С, а в 1960 г.—-конденсационную турбину мощностью 300 000 кВт на сверхкритические параметры пара 236 бар и 560° С, с промежуточным перегревом пара до 565° С, которая работает на ГРЭС. В настоящий момент такую турбину завод выпускает серийно.
ЛМЗ создал двухвальную и одновальную турбины мощностью по 800 000 кВт на параметры свежего пара 236 бар и 560° С, с промежу точным перегревом пара до 565° С, которые работают на ГРЭС. В нас тоящий момент на ЛМЗ готовится к выпуску одновальная турбина единичной мощностью 1 200 000 кВт на 3000 об/мин.
13
ХТГЗ выпустил серии турбин мощностью 25 ООО — 100 ООО кВт как" предвключенные, так и конденсационного типа на начальные па раметры пара 88 бар и (500 ч- 535)° С, и на 128 бар и 565° С. На элект ростанциях работают серийного выпуска паровые турбины ХТГЗ мощ ностью по 160 000 кВт на параметры свежего пара 128 бар и 565° С с промежуточным перегревом пара до 565° С. На ГРЭС эксплуатируют
ся паровые турбины |
ХТГЗ мощностью по 300 000 |
кВт на параметры |
||
свежего |
пара 236 бар |
и 560° С с промежуточным |
перегревом |
пара до |
565° С, |
а также на Назаровской ГРЭС освоена одновальная |
паровая |
||
турбина |
мощностью |
500 000 кВт. |
|
|
С 1936 г. турбостроение начало развиваться на НЗЛ. Этот завод кроме паровых турбин средней мощности для привода электрических генераторов выпускает специальные паровые турбины для привода компрессоров и воздуходувок, являясь крупным поставщиком этого оборудования. НЗЛ строит также газовые турбины небольшой мощ ности для привода электрических генераторов и привода нагнетателей, используемых на магистральных газопроводах для подачи газа в го рода и на промышленные предприятия.
Перед началом Отечественной войны вступил в строй турбомоторный завод (ТМЗ) в г. Свердловске, который строит теплофикационные
турбины |
с регулируемыми отборами пара |
мощностью 12 000; 25 |
000; |
50 000 и |
100 000 кВт, а также и газовые |
турбины небольшой |
мощ |
ности. В настоящий момент ТМЗ строит теплофикационные турбины мощностью 250 000 кВт на давление свежего пара 236 бар и темпера
туру 560° С, которые работают на мощных |
ТЭЦ. |
|
||
В 1950 г. вступил в строй |
Калужский |
турбинный завод |
(КТЗ), |
|
который развернул строительство |
различного типа серийных |
турбин: |
||
конденсационных — без отбора |
и |
с одним-двумя регулируемыми от |
борами пара; турбин с противодавлением — без отбора и с одним регу лируемым отбором пара. Все турбины, выпускаемые КТЗ, имеют не высокие параметры пара: 34,5 бар и 435° С, а также 88 бар и 535° С и небольшую единичную мощность—до 25 000 кВт. Турбины КТЗ нахо дят очень широкое применение в различных областях промышленности.
Большой заслугой советских ученых й инженеров является пуск в 1954 г. первой промышленной электростанции, работающей на атом ной Энергии. Первичным двигателем на этой электростанции также является паровая турбина. В 1958 г. вступила в строй первая очередь новой советской атомной электростанции мощностью 100 000кВт. Строительство паровых турбин для атомных электростанций, работаю щих на насыщенном паре, сосредоточено на ХТГЗ. В настоящий мо
мент завод строит |
паровые турбины единичной мощностью 70 000 ~=- |
~ 75 000 и 220 000 |
кВт на 3000 об/мин. Кроме того, на заводе строят |
турбины единичной мощностью по 500 000 кВт на работу сухим насы щенным паром с давлением 65 бар.
§ 1-2. Паротурбинные установки и их термический к. п. д.
Простейшая схема паросиловой установки, в которой паровая турбина является одним из ее элементов, показана на рис. 1-7. Идеаль ный цикл Ренкина без учета тепловых потерь и потерь давления пред-
14