Активные паровые турбины. Реактивные паровые турбины.
Турбина – двигатель в котором теплота рабочего тела последовательно преобразуется в кинетическую энергию струи, а затем в механическую работу. Вытекающий из сопла поток рабочего тела ,обладающий значительной кинетической энергией, действует на лопатки с силой которая зависит в большей степени от формы их поверхности. Расчеты показывают что при прочих равных условиях, например, при заданной скорости истечения и расходе рабочего тела с наибольшей силой поток будет действовать на лопатку форма которой будет обеспечивать поворот его на 180 градусов.
Активные турбины
В активной турбине имеется сопловое колесо, за которым помещаются лопатки. Пар, обладающий высокой энергией и большим давлением, в сопле расширяется, его давление падает, а скорость увеличивается. Струя пара из сопла подается на активные лопатки под определенным углом, а выходит из них под другим углом (рис. 3.2). Благодаря изменению направления движения и скорости пара возникает активная сила, направление действия которой в основном совпадает с направлением движения лопаток при вращении колеса. На валу турбины возникает лишь небольшое осевое усилие.
Реактивные турбины
В корпусе реактивной турбины имеется кольцо с вмонтированными в него неподвижными лопатками, а также закрепленное на роторе колесо с движущимися лопатками примерно одинакового профиля (рис. 3.3). Движущиеся лопатки имеют такой профиль и установлены так, чтобы образовать суживающийся канал, в котором, как в сопле, скорость пара будет возрастать. Увеличение скорости пара в лопатках приводит к появлению реактивной силы, вектор которой имеет одну составляющую по направлению вращения лопаток, а другую — по направлению оси ротора. В лопатках происходит изменение направления движения пара и соответствующее изменение его скорости. В результате в реактивных лопатках тоже возникает активная сила. Более правильно было бы этот тип турбины называть активно-реактивиым,
Рис. 3.1. Преобразование энергии в паровой турбине:
1- канал для преобразования энергии давления пара в кинетическую энергию в сопле; 2 — сопловое кольцо; 3 — сила, вращающая колесо; 4 — угол изменения направления движения (скорости) пара; 5 — лопатки, закрепленные на колесе; I — вход пара; II — выход пара .
Рис. 3.2. Активные лопатки:
I—направление потока пара; II — направление вращения вала; III — канал с постоянной
площадью сечения.
Рис. 3.3. Реактивные лопатки:
I - направление вращения; II— направление потока пара; III — канал с уменьшающейс площадью сечения
Расширение пара в турбине может происходить в двух и более ступенях по мере изменения давления и скорости истечения пара.
Эффективная мощность турбины. Механический КПД.
Потери теплоты на трение в подшипниках и на привод вспомогательных механизмов (механические потери) оценивают механическим кпд ηм, который представляет собой отношение эффективной мощности Ne к внутренней Ni, т. е. ηм=Ne/Ni
Значения механического кпд турбин находятся в пределах 0,97...0,99.
Мощности турбины. Эффективной мощностью Ne (кВт) называют мощность, снимаемую с вала или соединительной муфты турбины:
Ne=DH0ηoe. (3.38)
Эффективная мощность Ne меньше внутренней (индикаторной) мощности Ni на величину мощности механических потерь Nм, т. е.
Ne=Ni-Nм. (3.39)
Внутренняя (индикаторная) мощность Ni (кВт) находится из формулы (3.31).
Электрическая мощность Nэ (кВт) определяется из формулы
41. Теоретический цикл газотурбинной установки с подводом тепла при V=const. Схема камеры сгорания.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1575; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!