Многоступенчатые турбины со ступенями скорости и ступенями давления.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 12Следующая ⇒

Значительно увеличить единичную мощность паровой турбины, сохранив умеренную частоту вращения, позволяет применение многоступенчатой турбины. Она представляет собой ряд одноступенчатых турбин, расположенных последовательно друг за другом и работающих на общий вал. Все ступени располагаются в одном или нескольких корпусах и отделены друг от друга перегородками-диафрагмами. Расширение пара осуществляется последовательно в каждой ступени, давление пара снижается после каждой ступени, а скорости пара остаются примерно одинаковыми, что достигается выбором соответствующего размера сопла.(направляющего аппарата)

Поскольку объем пара по мере его расширения увеличивается площади сечения и высота направляющих и рабочих лопаток возрастает от первой ступени к последней. Поэтому многоступенчатые турбины имеют слегка коническую форму. Например, высота лопаток первой ступени может быть 10÷ 15 мм, а последней 500 мм и более.

По мере совершения работы вместе с давлением уменьшается и температура пара. Перегретый пар превращается в сухой насыщенный, а затем и во влажный. С последней ступени отработавший пар поступает в конденсатор.

Достоинствами многоступенчатых турбин являются: возможность достижения значительной мощности одного агрегата, малые габариты по сравнению с ДВС той же мощности; невысокая шумность; незначительный расход смазочных материалов.

Активная и реактивная ступени называются ступенями давления.

Активная турбина с тремя ступенями давления:

а – схема: 1 – сопла первой ступени; 2, 4, 6 – рабочие лопатки;

3 – сопла второй ступени; 5 – сопла третей ступени; 7 – диск;

6 – графики изменения давления и скорости пара

Реактивная турбина со ступенями давления

К преимуществам турбин со ступенями давления можно отнести: высокую экономичность, значительное снижение частоты вращения, обеспечение практически любой заданной мощности. Это позволяет применить их в качестве главных и вспомогательных турбоагрегатов.

Если скорость потока за рабочими лопатками активной ступени велика, то для использования кинетической энергии рабочего тела устанавливают еще один или два венца рабочих лопаток и между ними располагают дополнительные направляющие аппараты, которые служат для разворота паровой струи направления ее на очередной ряд рабочих лопаток, расширения пара на направляющих лопатках практически не происходит.

Подобные ступени носят название ступеней скорости.

Как видно из графика, имеется только один сопловой аппарат, где пар расширяется до определенного давления и приобретает очень большую скорость. Вследствие преобразования кинетической энергии в механическую работу скорость пара на рабочих лопатках первой ступени понижается, от С₁до С₂, на лопатках второй ступени от С₁^΄ до С₂^΄.

Активная турбина с двумя ступенями скорости:

а - схема:

1- сопла

2- первый ряд рабочих лопаток

3- неподвижные направляющие лопатки

4- второй ряд рабочих лопаток

5- обод диска

6- графики изменения давления и скорости пара

в- часть двухвенечного колеса

Турбины со ступенями скорости просты по конструкции, имеют меньшую массу, габариты, стоимость, удобны в обслуживании. Существенным недостатком является низкая экономичность, поэтому их применяют в агрегатах, работающих непродолжительное время: турбинах и ступенях заднего хода, привода насосов, в качестве первой регулировочной ступени в многоступенчатых турбинах.

Поскольку на рабочих лопатках реактивной турбины создается перепад давлений, то на ее ротор воздействует значительная осевая сила, называемая аксиальной. Для ее уменьшения со стороны: пара на роторе устанавливают разгрузочное устройство - думмис. Кроме того, для компенсации осевых усилий, возникающих от действия аксиальных сил, реактивные турбины могут быть выполнены двухпроточными.

Схемы двухпроточных реактивных турбин:

а- с расходящимся потоком пара б- со сходящимся потоком

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒