Файл: Нигматулин И.Н. Тепловые двигатели учеб. пособие.pdf

то фактически располагаемый тепловой перепад на рабочих лопатках будет не hQ2', a h02. Отношение перепада тепла, срабатываемого на ра­ бочих лопатках, к располагаемому перепаду тепла всей ступени, назы­

На лопатках с любой степенью реактивности (рис. 1-13, в). Сов­ ременные паровые турбины активного типа строятся с некоторой реак­ тивностью на рабочих лопатках. Реактивность на лопатках ступеней является не постоянной, а постепенно увеличивается на каждой пос­ ледующей ступени. При тепловом расчете турбины реактивность при­ нимается с таким расчетом, чтобы проточная часть ее была плавно изменяющейся от ступени к ступени. На первых ступенях турбины реактивность принимается в пределах (6 Ч- 15)% от располагаемого теплового перепада ступени. В последних 2—3 ступенях современных

hoi — h— ht и давление снижается от pi0 до р±. Паровой поток по выходе с направляющих лопаток с абсолютной скоростью с± и углом накло­ на СЦ поступает в каналы рабочих лопаток.

Скорость потока wt и угол ^ определяются из треугольников ско­ ростей или аналитически по (1-33) и (1-34).

На рабочих лопатках ступени происходит дальнейшее расширение пара с соответствующим приращением скорости и понижением дав­ ления от pi до р20.

Располагаемая энергия 1 кг пара на рабочих лопатках склады­ вается из кинетической энергии потока при поступлении на рабочие

где w2i — относительная теоретическая скорость потока в выходном сечении рабочих лопаток без учета потерь на лопатках.

Из (1-43) находим скорость пара:

Действительная относительная скорость пара по выходе с лопаток, т. е. скорость с учетом потери энергии в каналах лопаток,

29

uc = ( l - < P 2 ) V

В первом случае используется тепловая энергия пара по выходе с рабочих лопаток предшествующих ступеней, во втором случае она не используется.

В точках Ai пар, обладающий относительной скоростью wu имеет кинетическую энергию w\l (2 • 103) кДж/кг. Откладывая эти величины точек Ai в виде отрезков AiA\, в точках А\ найдем фиктивные сос-

30

тояния пара перед рабочими лопатками, определяемые так называе­ мыми параметрами торможения. Если потоки пара, обладающие

гии пара на рабочих лопатках в тепловых единицах определяются от­

Глава 1-3.

ПОТЕРИ В СТУПЕНЯХ ТУРБИНЫ, И Х К. П. Д . И Р А З М Е Р Ы Л О П А Т О К

§ 1-8. Классификация потерь

Все потери, возникающие в действительной турбине, можно раз­

2) потери внешние, т. е. не влияющие на изменение состояния па­ ра при его расширении в турбине.

К первой группе можно отнести потери: в клапанах; в соплах; на рабочих лопатках; с выходной скоростью; на трение диска и вентиля­ цию; через внутренние зазоры; от влажности пара; в выхлопном пат­ рубке.

Ко второй группе относятся потери: механические; от утечек пара через концевые уплотнения вала.

§ 1-9. Внутренние потери

Потери в клапанах. Пар, поступающий в турбину, должен пройти через запорные и регулирующие органы, установленные перед тур­ биной: главный стопорный и регулирующие клапаны. Эти клапаны относятся непосредственно к турбине и составляют одну из ее кон­ структивных частей. Таким образом, состояние свежего пара перед турбиной характеризуется состоянием его перед стопорным клапаном. Протекание пара через стопорный и регулирующие клапаны сопро­ вождается потерями давления, т. е. связано с дросселированием (мятием) пара. Можно принять, что при дросселировании пара его тепло­ содержание до и после дросселирования не изменяется, т. е. i0= const.

Вследствие начального дросселирования располагаемый теплоперепад в турбине уменьшается, т. е. появляются потери тепла от дроссе­ лирования: Д Я К = #о—АЯв.п (рис. 1-15).

В турбинах среднего давления величина потери от дросселирова­ ния при полностью открытых клапанах может составить до 5 % давления свежего пара. В современных паровых турбинах в связи с примене-

31

нием хорошо обтекаемых форм регулирующих клапанов удается умень­ шить потери давления до 3% от р 0 и ниже. При расчетах рекомендует­ ся принимать потери давления от дросселирования в пределах

Потери в соплах. Потери кинетической энергии в соплах возни­

потерь. При расчете сопла в этом случае следует принимать более низ­ кое значение ф.

32