Тепловые двигатели и нагнетатели. Ляшков В.И. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

но высокой температуре (порядка 700 °С) – в котел-утилизатор, где большая часть теплоты выпускных газов
отдаётся на нагрев, испарение воды и перегрев пара. Полученный перегретый пар направляется в паровую тур-
бину, также вращающую электрогенератор. Отработанный пар из турбины попадает в конденсатор, где полно-
стью конденсируется и циркуляционным насосом закачивается в котёл.
а)
б)
Рис. 1.2. Схема газопаровой энергетической установки (а) и Т–s диаграмма
её термодинамических циклов (б):
1 – электрогенератор 1; 2 – компрессор; 3 – камера сгорания; 4 – газовая турбина; 5 – котёл-утилизатор прямоточного типа; 6 –
паровая турбина; 7 – электрогенератор 2; 8 – конденсатор; 9 – циркуляционный насос; 1–2 – сжатие воздуха в компрессоре;
2–3 – подвод тепла в камере сгорания; 3–4 – расширение продуктов сгорания в турбине; 4–5 – передача тепла от дымовых
газов воде и пару в котле-утилизаторе; 5–1 – условный процесс отвода тепла в окружающую среду; 6–7 – конденсация отра-
ботанного пара в конденсаторе; 7–8 – сжатие воды в насосе; 8–9 – подогрев воды до кипения; 9–10 – парообразование до
полного выкипания воды;
10–11 – перегрев пара; 11–6 – расширение пара в паровой турбине
2. ПАРОВЫЕ ТУРБИНЫ
2.1. Принцип действия, основы устройства, классификация
Паровая или газовая турбина является двигателем, в котором теплота и давление рабочего тела последова-
тельно преобразуются в кинетическую энергию, а затем – в механическую работу. При этом газ или пар на-
правляется в сопло, где он разгоняется, а из сопла он попадает на лопатки турбины, где и производит работу.
Сила действия струи на лопатку зависит от её скорости w, формы и расположения лопатки. При прочих равных
условиях наибольшая сила воздействия на стенку возникает, когда применяют канал, где струя меняет своё на-
правление. На рисунке 2.1 приведены три случая организации взаимодействия струи газа со стенкой. При про-
чих равных условиях (wc = const, Mc = const) активная сила воздействия струи Fа одинакова с реактивной си-
лой Fр . Если же поток направить через канал, меняющий его направление, то частично реализуются и актив-
ная, и реактивная силы. Именно так устраивают межлопаточные каналы в паровых и газовых турбинах.
w
с
F
а
= 1
w
с
F
р
= 1
F = 1,7
w
с
α
=20
о
Рис. 2.1. Воздействие струи газа на тело
Простейшая активная турбина показана на рис. 2.2. Такой принцип действия турбин
был известен ещё в глубокой древности, правда, реализовался он в виде водяного коле-
са, вращаемого течением потока воды. В семнадцатом веке итальянец Д. Бранка пред-
лагал активную паровую турбину (рис. 2.3) для привода машины, толкущей руду.
Обычно поток пара или газа подводится не сверху и перпендикулярно оси турбины,
а сбоку, под острым углом к плоскости вращения. Поток подаётся через направляющий
аппарат в виде расположенных по окружности неподвижных сопл (сопловая решётка).
Выходящие из сопл струи пара попадают на лопатки рабочего колеса, сидящего на валу
турбины. Схематические изображения соплового аппарата и роторов паровых турбин
приведены на рис. 2.4 и 2.5. Ротор турбины вращается на подшипниках в корпусе ма-
шины, а сопловые аппараты соединены с корпусом и при работе турбины остаются неподвижными.
w
c
ω
Риc. 2.2. Про-
стейшая

Страницы