Тепловые двигатели и нагнетатели. Ляшков В.И. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Зазоры δ между выступами на валу и в корпусе делаются минимально возможными, а шаг их таким, что
между узкими щелями возникают небольшие свободные зоны, куда последовательно перетекает пар. Проходя
через узкий зазор, пар дросселируется, при этом давление и температура его уменьшается, а удельный объём
увеличивается. В результате через каждый следующий зазор пар проходит всё с большей скоростью, а в каком-
то из них эта скорость достигает скорости звука и при течении в остальных зазорах она более не растёт при по-
степенном понижении давлений в этих зонах.
Расход пара через такое уплотнение находят по формуле [3]:
β−
µ=∆
лу
2
лу
0
0
злулулу
Z
1
v
p
FkG
,
где k
лу
– коэффициент, учитывающий особенности конструкции лабиринтного уплотнения (для ступенчатого
типа k
лу
= 1,0); µ
лу
– коэффициент расхода уплотнения, зависящий от формы и размеров гребня (µ
лу
≈ 0,8); F
з
–
кольцевая площадь зазора; β
лу
– отношение давлений перед и после уплотнения; Z
лу
– число гребней в уплотне-
нии.
Потери энергии при этом определяют по формуле, аналогичной (2.3).
7. Часто последние ступени конденсационных турбин работают в области влажного пара. Течение влаж-
ного пара в турбинных решётках имеет ряд особенностей. На входе в решётку влага, находящаяся в насыщен-
ном паре, может иметь различную дисперсность, при этом капли разной массы имеют неодинаковые траекто-
рии движения, существенно отличающиеся от направления движения пара. Внутри потока могут образовывать-
ся новые капли, объединяться с другими, осаждаться на стенках лопаток. Всё это существенно изменяет гидро-
динамику потока, приводя к заметному повышению потерь энергии. Для приблизительной оценки таких потерь
используют эмпирическую формулу
∆h
вл
= а [(1 – x
1
) – (1 – x
2
)] ∆h
р
/ 2,
где а – опытный коэффициент (а = 0,4…1,4); x
1
и x
2
– степени сухости пара на входе и выходе из сопла.
8. При дисковой конструкции ротора возникают дополнительные потери на трение диска о пар, поскольку
движущийся диск увлекает за собой окружающий его пар, преодолевая силы аэродинамического сопротивле-
ния. На это тоже затрачивается энергия, причём тем больше, чем больше плотность пара, окружная скорость и
поверхность контакта диска с паром. Потери энергии при этом определяют по формуле [4]:
)2/(
33
тртр
vDUkh =∆ ,
где k
тр
– опытный коэффициент, зависящий от числа Re = UD/ν; ν – вязкость
пара; D и U – средний диаметр диска и окружная скорость на этом диаметре; v
– удельный объём пара в зазоре. Обычно величина k
тр
невелика: k
тр
=
(0,45…0,8) ⋅ 10
–3
.
В отдельных случаях могут возникать и некоторые другие потери.
Все перечисленные потери учитывают, определяя внутренний относи-
тельный КПД ступени, представляющий собой отношение полезно использо-
ванной энергии ко всей располагаемой:
выхвх0
потвх0
o
hhh
hhh
i
∆−∆+∆
∆−∆+∆
=η
∑
,
где ∆h
вх
= µ
вх
С
0
2
/ 2 – кинетическая энергия пара на выходе из предыдущей ступени; ∆h
вых
= µ
вых
С
2
2
/ 2 – кинети-
ческая энергия пара, покидающего ступень; µ
вх
, µ
вых
– коэффициенты использования этих энергий (µ
вх
=
= 0,8…0,99; µ
вых
= 0,8…0,99). Для последней ступени µ
вых
= 0. На h–s диаграмме (рис. 2.17) показано, как соот-
носятся теплоперепады с учётом реальных потерь в одной ступени.
Корпус
S
к
S
в
δ
Вал
р
п
р
а
1
2
а
b
Рис. 2.16. Ступенчатое
лабиринтное уплотнение

Страницы