Предельная мощность однопоточной турбины.
Предельной мощностью турбины можно назвать ту наибольшую мощность, на которую она может быть сконструирована и построена по условиям надежности при заданных параметрах пара и числе оборотов.
Уравнение мощности конденсационной турбины без отборов пара имеет вид:
Nэ = G0 H0ηоі ηм ηг.
ИЗ этого уравнения следует, что мощность турбины зависит главным образом от расхода пара, так как H0 определяется начальными и конечными параметрами пара, а ηоі, ηм и ηг изменяются сравнительно небольших пределах.
Для турбины конденсационного типа величина расхода пара лимитируется размерами рабочих лопаток последней ступени, так как по условиям прочности увеличение их длины допустимо только до известного предела. Это обстоятельство ограничивает выходную площадь последней ступени и лимитирует расход пара, а следовательно, и мощность однопоточной турбины. Таким образом, предельная мощность однопоточной турбины зависит от пропускной способности лопаточного венца последней ступени.
Билет
Рабочий процесс в конденсаторе.
В конденсатор поступает не чистый пар, а смесь содержащая воздух (и возможны другие газы), которые подсасываются из атмосферы и растворены в паре. В частности, в конденсаторы одноконтурных турбин АЭС, работающие радиоактивным паром, в результате радиолиза воды в реакторе, попадают водород и кислород.
Давление вконденсаторе складывается из парциальных давлений пара и воздуха, приблизительно следующим соотношением:
|
|
|
,
где Рп- парциальное давление пара;
Р- давление поровоздушной смеси;
относительное содержание воздуха в паре.
Допустимое количество присосов воздуха в ТУ обычно много меньше 1% (например: для турбин 300 МВт, при номинальном режиме 
%).
Следует иметь в виду, что концентрация воздуха в конденсаторе увеличивается вследствие конденсации пара и на входе в эжектор доля воздуха в смеси может составлять 
.
Увеличение присосов воздуха в конденсатор не только увеличивает давление в нём, но и способствует переохлаждению конденсата, под которым понимают разность температуры конденсата tн, соответствующей давлению p2 в горловине конденсатора. Так как tнопределяется не давлением смеси р, а парциальным давлением пара рп, которое меньше давления смеси, то и температура tк меньше.
Вследствие переохлаждения температура конденсата в конденсатосборнике tк<tн, поэтому деаэрация конденсата идёт вяло и кислород, захваченный падающими каплями, остаётя в конденсате, вызывая коррозию металла трубопроводов от конденсатора до деаэратора.
Кроме того, снижение температуры конденсата означает уменьшение энтальпии рабочего тела, поступающего в регенеративную систему, а это приводит к дополнительным затратам для получения номинальных параметров свежего пара.
|
|
|
Характеристика эжектора представляет собой семейство линий, выражающих зависимость между давлением в патрубке отсоса паровоздушной смеси р2” и количеством отсасываемого воздуха Gв при определённой температуре отсасываемой смеси tсм. Пологий участок характеристики называется рабочим, а крутой - перегрузочным.
Тепловой расчёт конденсатора.
Задача теплового расчёта конденсатора является определение площади поверхности теплопередачи, необходимой для достижения заданного давления Рк на выходе из турбины.
Из уравнения теплообмена между паром и охлаждающей водой:
, [Вт],
где Qk- тепловая мощность конденсатора, [Вт];
Fk- площадь поверхности охлаждения конденсатора;
- средний коэффициент теплопередачи конденсатора, [Вт/м2К];
- средняя разность температур между паром и водой, [С0];
, [К],
где 
- недогрев воды в конденсаторе;
tп- температура пара, поступающего в конденсатор[С0] ;
Для поверхностных конденсаторов 
С0 (большие значения относятся к одноходовым конденсаторам).
- средний коэффициент теплопередачи;
|
|
|
Для определения среднего коэффициент теплопередачи в конденсаторе можно воспользоваться формулой Л.Д.Бермана:
,
где а- коэффициент чистоты, учитывающий влияние загрязнения поверхности 
.
,
- скорость движения охлаждающей воды в трубах;
d2- внутренний диаметр трубок, (мм);
t1B- температура охлаждающей воды при входе в конденсатор, (С0);
Фz- коэффициент, учитывающий влияние числа ходов воды Z в конденсаторе,
;
фd- коэффициент, учитывающий влияние паровой нагрузки конденсатора,
;
при паровых нагрузках от номинальной dкном до dкт= (0,9-0,012t1B) dкном;
если dк< dкгр, то 
, 
.
2,Диафрагмы турбины — кольцевые перегородки (в собранном виде) с сопловыми решетками, в каналах которых происходит преобразование тепловой энергии пара в кинетическую энергию его струй.Диафрагма состоит из двух полукольцевых пластин, имеющих горизонтальный разъем, позволяющий установить ротор. Каждая половина диафрагмы состоит из соединенных между собой обода, которым диафрагма сопрягается с обоймой или корпусом турбины, тела и сопловых лопаток. В осевом направлении оно фиксируется радиальной шпонкой, устанавливаемой в разъеме, а в поперечном специальным штифтом или небольшой специальной вертикальной шпонкой.
|
|
|
Диафрагма устанавливается (см. рис.19) в охватывающей ее детали так, чтобы с одной стороны она могла свободно расширяться, а с другой — расширяться вполне определенно: ее ось должна совпадать (или почти совпадать) с осью охватывающей ее детали. Для этого (см. рис. 19) ее нижняя половина свободно подвешивается в корпусе или обойме с помощью лапок так, чтобы при работе ее горизонтальная плоскость совпадала с плоскостью разъема корпуса (или обоймы). Продольная шпонка, расположенная между диафрагмой и обоймой, фиксирует вертикальную плоскость. Таким образом обеспечивается центровка.
В большинстве конструкций диафрагм их верхние половины подвешиваются в верхней половине обоймы и при закрытии обоймы свободно ложатся на разъем нижней половины так, как показано (Рис 20).
Рис. 19. Установка нижней половины диафрагмы в обойме
1 — диафрагма; 2 — обойма; 3 — опорные лапки нижней половины диафрагмы; 4 — радиальная шпонка; 5 — специальная шпонка
Про потери:
Вращающийся диск увлекает близлежащие частицы в круговое движение со скоростью-u. Скорость частиц, прилегающих к стенке корпуса турбины, равна нулю, а средняя скорость Cср в промежуточных точках камеры зависит от шероховатости поверхности диска и корпуса.
Если шероховатость диска больше, чем шероховатость корпуса, то Сср ближе к u и наоборот. Распределение скоростей может быть представлено на рисунке.
За счет центробежных сил, которые испытывают частицы пара, прилегающие к диску, возникает вихревое движение в меридиональном сечении: у диска частицы движутся от центра к периферии, а у стенки наоборот от периферии к центру.
Вентиляционные потери возникают за счет вращения лопаток к среде, заполненной паром. Потеря на вентиляцию тем больше, чем меньше степень парциальности. Вентиляционный эффект заключается в подсасывании жидкости в корневой области лопатки и выхода ее из рабочих каналов к периферии. Кроме того, поскольку на периферии за счет вращения диска возникает повышенное давление, то возможно образование течения на периферии из пространства перед лопатками в пространство за лопатками, а у корня наоборот.
С целью уменьшения вентиляционных потерь стараются между корпусом и дисками оставлять наименьший зазор. С этой целью в парциальных турбинах, в зонах где нет сопел, делают специальные желоба. У турбин, которые имеют ε = 1, потерями на вентиляцию пренебрегают.
Потери на трение и вентиляцию зависят:
1. от удельного веса среды – чем больше вес, тем больше потери.
2. от размера диска и высоты лопаток.
3. от величины окружной скорости u.
Для определения величины этих потерь существует целый ряд эмпирических формул.
Пренебрегая влиянием вихревого потока и полагая, что сила трения пропорциональна
квадрату разности скоростей, можно написать равенство между силой трения на поверхности корпуса и на поверхности диска.
Выделим элементарную кольцевую поверхность радиусом r и шириной dr и
найдем элементарную силу трения о корпус, равную силе трения о диск.
Полагаем, что трение пропорционально площади трения, плотности и квадрату разности скоростей
Билет
Соединительные муфты – устройства, служащие для соединения труб, валов, кабелей, стальных канатов ... Помимо главной функции - обеспечения надежного соединения, соединительная муфта еще ограничивает передаваемый вращательный момент и предохраняет механизмы от поломок при возникновении перегрузок, от коррозии, сохраняет герметичность, предохраняет от проникновения влаги.
Невозможно полностью охватить разнообразие соединительных муфт - настолько оно большое.
Соединительные муфты играют большую и важную роль в большинстве механизмов. Они передают вращательный момент от вала к детали, полностью, без потерь, исключая трение, которое приводило бы к быстрому износу. Благодаря специальному замку максимально улучшилось место крепежа, что соответственно существенно расширилась и область применения соединительных муфт. Они используются сейчас при создании практически любых механизмов. Они просто устроены, что не требует больших затрат. Последние разработки соединительных муфт позволили им внедриться в ранее, неосвоенные ими области применения
Устройство предназначено для прокручивания валопровода паровой турбины при ее остановке после прекращения подачи пара и перед пуском турбины. Валоповоротное устройство содержит электропривод, редукционную механическую передачу, конечное зубчатое колесо которой является ободом обгонной муфты с упорными площадками для поворотных подпружиненных защелок на ведомом кольце валопровода, и опорные элементы. При этом последние расположены так, что ось образуемой ими опорной цилиндрической поверхности расположена ниже оси ведомого кольца валопровода, а упорные площадки под таким углом к радиальным сечениям зубчатого колеса, чтобы при контакте с подпружиненными защелками ведомого кольца возникала радиальная составляющая, способная сместить зубчатое колесо в радиальном направлении и поднять его над опорными элементами. Благодаря этому последние оказываются разгруженными и могут быть выполнены в наиболее простом конструкционном и технологическом исполнении. 2 ил.
Изобретение касается паровых турбин, а его объектом является валоповоротное устройство, предназначенное для прокручивания валопровода турбины при ее остановке после прекращения подачи пара и перед пуском турбины.
Известны валоповоротные устройства, содержащие электропривод, редукционную механическую передачу и обгонную муфту, ведущим элементом которой - ободом является конечное зубчатое колесо механической передачи, выполненное с вырезами по внутренней поверхности, которые формируют упорные площадки для поворотных подпружиненных защелок, установленных на ведомом кольце, закрепляемом на валопроводе турбины
К подшипникам турбогенератора предъявляются очень высокие требования в смысле надежности и долговечности их работы, малых потерь на трение и возможной точности установки. Срабатывание подшипника может привести к серьезной аварии (особенно у реактивных турбин), а неточность установки вызывает вибрацию турбины.
Исследования условий работы подшипников привели к следующим выводам:
1. Во время нормальной работы между шейкой вала и вкладышем всегда должен быть зазор, заполненный слоем масла, исключающий возможность соприкосновения металла с металлом.
2. Это условие лучше всего осуществляется, если между шейкой вала и вкладышеместь зазор, суживающийся в направлении вращения вала (клиновидный зазор); наиболее узкое место зазора должно быть внизу шейки недалеко от места, где давление на вкладыш достигает самой большой величины. При такой форме зазора масло захватывается шейкой и загоняется в узкую часть зазора, где давление масла получается повышенным.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 235; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!