Тепловые двигатели и нагнетатели. Ляшков В.И. - 9 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

∆

=Ω

При Ω = 1 – чисто реактивная ступень, при Ω = 0 – чисто активная ступень. Чаще всего энергетические

турбины имеют Ω = 0,5.

Современные мощные турбины выполняются многоступенчатыми, потому что эффективно использовать

весь располагаемый теплоперепад пара или газа в одной ступени невозможно. В каждой ступени срабатывается

только часть общего перепада давлений.

Рис. 2.6. Трёхступенчатая активная паровая турбина

При большом числе ступеней разность давлений в каждой ступени получается небольшой, а скорости по-

тока – умеренными. Мы ведь помним, что в простых соплах срабатывает только критический перепад давлений

р2 / р1 = βкр = 0,546 (для пара). Поэтому делать перепад большим невыгодно. Схема простой трёхступенчатой

активной паровой турбины и эпюры изменения давления и скорости пара вдоль потока приведена на рис. 2.6.

При Ω = 0,5 сопловые и рабочие лопатки имеют одинаковый профиль и форму. Поэтому от ступени к сту-

пени увеличивают только высоту лопаток, так как при расширении в соплах объём пара увеличивается.

В каждом цилиндре также организуется многоступенчатое расширение, т.е. ставятся последовательно не-

сколько пар сопловая решётка – рабочее колесо с лопатками. При этом уменьшаются силы, действующие на

лопатки, решается проблема их прочности.

Рассмотрим сечение соплового и лопаточного каналов по окружности рабочей зоны турбины (их называют

сопловой и лопаточной решётками), представленное на рис. 2.7. Сопловой канал (схема а) представляет собой

изогнутое сопло с косым срезом, в которое рабочее тело поступает через сечение I – I, а выходит через сечение

II – II под углом α1 к плоскости, перпендикулярной оси вала. Обычно α1 = 17 ± 2°. На схеме б) показан элемент

рабочей решётки активной турбины. Основными характеристиками решёток являются шаг t, ширина В и хорда

b, а также выходной угол α.

Схема расположения сопловых и лопаточных каналов в осевой турбине с примерным соотношением дей-

ствительных размеров приведена на рис. 2.8, а и треугольники скоростей на входе и выходе из лопаточной ре-

шётки – на рис. 2.8, б.

Обратим внимание, что в турбинах используются сопла с косым срезом, что накладывает некоторые осо-

бенности на течение пара или газа (см. рис. 2.9). Как это видно из рисунка, длина образующих сопла при косом

срезе не одинакова, в результате чего поток пара дополнительно отталкивается от несрезанной части сопла, что

несколько увеличивает выходной угол α.