turbiny

1.От каких параметров зависят потери на трение диска, от парциальности,

и как можно снижать эти потери? Потеря на трении диска.

При вращении диска в среде вязкого пара возникает трение его боковых поверхностей о частицы пара, на это затрачивается часть полезной мощности ступени.

Ктр-зависит от вязкости пара и конструктивных способностей ступени.

Потеря от парциального подвода пара.

При парциальном подводе пара сопла, располагаются по части окружности(рис.2)

Ступень пропорциональности -это отношение дуги занятой соплами, к полной длине окружности ступени.

= 1 1

ср

1-шаг сопловой лопатки1-количество сопловых лопаток

Порционный подвод используется в первых ступенях турбины малой мощности для увеличения высоты лопаток.

При порционном подводе пара раб.лоп. омываются активной струёй, только тогда, когда проходит мимо соплового сектора.

Когда же они проходят через не занятые соплами сектор, они вентилируют застойный пар, приведя его в беспорядочное движение , на это затрачивается часть полезной работы ступени, кроме того возникают дополнительные потери по границам соплового сегмента.

…

Кв=0,065

Ксегм=0,25 В2-хорда профиля раб. лопатки.

L1-высота раб.лопатки F1-площадь сопл.рещетки i-количество сегментов

2.Прокомментировать особенности течения потока в ступенях большой веерности d/l<10. Изобразить треугольники скоростей для корневого и периферийного сечений и объяснить необходимость закрутки лопаток.

Когда лопатки приобретают большую высоту и веерность становится <10, упрощённый подход в расчёте и проектировании ступеней приводит к значительному снижению их КПД. Дело в том, что при течении потока в ступенях с длинными лопатками начинает проявляться пространственный характер потока, когда его параметры изменяются не только вдоль оси турбины, но и по высоте стенки.

…

При выходе потока из сопел он попадает под воздействие мощных центробежных сил и в результате поджимается к периферии ступени. В результате давление P1 на периферии становится больше че у корня. Это приводит к перераспределению тепло перепада между сопловыми и рабочими решётками и увеличение степени реактивности ступени.

P1п>>P1k

...

объяснить необходимость закрутки лопаток (см. 4 вопрос)

. Привести и прокомментировать выражения для определения потерь энергии в сопловых и рабочих решетках, потерь от влажности. В чем состоит назначение промежуточного перегрева пара?

Максимальна допустимая степень влажности y=1-x, составляет 12-14%. Для снижения влажности используются различные конструкции сепараторов влаги, а наиболее эффективным способом снижения влажности

является промежуточный перегрев пара.

…

y0=1-x0 степень влажности перед ступенью y2=1-x2 степень влажности за ступенью

Промежуточный перегрев пара осуществляется с целью предотвращения недопустимой конечной влажности пара и повышения внутреннего относительного КПД тех отсеков турбины, которые расположены после промперегрева

Объяснить, почему длинные лопатки необходимо выполнять закрученными.

Длинные лопатки приходится выполнять закрученными в соответствии с изменяющимися по высоте треугольниками скоростей. Одновременно необходимо уменьшать их площадь от корневого сечения к периферийному для того, чтобы уменьшить центробежную силу рабочей части лопатки и напряжения в корневом сечении и в хвостовике

Привести и прокомментировать уравнение радиального равновесия, перечислить законы закрутки.

Уравнение радиального равновесия:

ρ- плотность

Закон закрутки:

m-показатель степени закрутки

6)Перечислить типы и обозначения паровых турбин, описать их отличительные особенности. Привести примеры современных турбин

Классификация паровых турбин

1)По параметрам свежего (острого)пара турбина делятся на следующие классы:

a)турбины низкого давления –Pо =35 атм(34 бар),to=435 C

б)турбины среднего давленияPо =90 атм(88 бар),to=535 C

в)турбины высокого давленияPо =130 атм(127,5 бар),to=565 C

г)турбины сверхкритического давленияPо =240 атм(235,5 бар),to=565 C,tпп=600 C.

По хар-ру теплового процесса турбины делятся на:

а)кондесационные турбины

Эти турбины служат только для выработки электрической энергии . Недостаток-огромные потери тепла с отработавшим паром (60%).Достоинство-очень высокая единичная мощность(=800-1000-

1200 Мвт)

б)турбины с теплофикационным противодавлением

Особенность:полное использование тепла отработавшего пара:

1)сетевой подогреватель

2)тепловой потребитель

3)сетевой насос

Достоинство-очень высокий кпд с полным отсутствием потерь с отработавшим паром(90%)

Недостаток-полная зависимость их электрической мощности от теплового потребителя.

В)турбины с регулируемыми отборами пара для теплофикации и производственных нужд.

Достоинство-возможность работы в широком диапозоне изменения тепловой и электрической нагрузки.

Макс. Мощность такой турбины 250 МВт

Обозначения турбин:

Конденсационная:К-800-240 (800-мощность,240 нач.давление)

Турбины с противодавлением:Р-50-130 (50-мощность,130-нач.давление)

Турбины с регулируемым отбором:Т-100-130 Т-180-130 ПТ-135-130 ПТ-60- 90

Т-теплофикационная , ПТ-с 2мя отборами(П-производственый отбор,Т- теплофикационный отбор p=1,5-2,5 бар)

10.

Перечислить

потери,

которые

учитывают

КПД

ηол,

ηoi,

ηoe

11)

По мере расширения пара в проточной части турбины, его температура повышается, и в последних ступенях конденсационных турбин, где процесс расширения опускается ниже верхней пограничной кривой, пар становится влажным.

Влажный пар представляет собой двухфазную среду, состоящей из насыщенного пара и капель влаги.