Вопрос 19. Условия применимости формулы Флюгеля.
При
отсутствии критических скоростей
течения пара в любом сечении рассматриваемой
проточной части турбины отношение
расхода рабочего тела в переменном
режиме к критическому расходу рабочего
тела при расчетном начальном давлении
р0
Это
уравнение можно преобразовать к виду:
Взяв отношение произвольного расхода
пара G к расчетному G0:
и обозначив параметры при переменном
режиме индексом «п», получим
где σ=εкр/(1-εкр)=1,2 для одиночной ступени
с суживающейся сопловой решёткой,
работающей на перегретом паре (εкр=
0,546). Применяя формулу (21) к отсеку турбины
σ=εпр/(1-εпр),где
εпр=рвых.пр/р0
–предельное отношение давлений, при
котором в каком либо сечении отсека
устанавливается критическая скорость,
а расход становится критическим.Заменяя
относительные давления ε
на абсолютные в выражении (21) и учитывая
возможные изменения температуры Т
и степени сухости пара х на входе,
получим выражение:
22 При Т0≈Т0п и
х0=х0п для группы
ступеней (отсека) турбины с достаточной
точностью можно применять выражение,
которое носит название « формула Флюгеля»
где рвх, рвых –давления пара на входе
и выходе отсека в переменном режиме;
рвх0, рвых0 –давления пара на входе и
выходе отсека в расчетном режиме.
Вопрос 20 Схема непосредственного автоматического регулирования турбин. Статическая характеристика автоматического регулирования турбин.
Статическая характеристика регулирования при наличии нечувствительности
Статические характеристики, полученные при нагружении и разгружении турбины, не совпадают (рис. 6.), что свидетельствует о нечувствительности регулирования, характеризуемой степенью нечувствительности по частоте вращения εn =∆n/n0 Нечувствительность зависит от силы трения в регуляторах старых конструкций, передаточных механизмах, золотниках, сервомоторах, регулирующих клапанах, люфтов в шарнирных соединениях, перекрыши на окнах отсечных золотников. С ростом нечувствительности процесс регулирования ухудшается, возможно возникновение автоколебаний. Степень нечувствительности не должна превышать 0,001…0,0006.
Вопрос 21. Способы охлаждения элементов ГТУ. Высокотемпературными называются ГТУ, которые имеют газовую турбину с охлаждаемыми сопловыми и (или) рабочими лопатками.Схема простой ГТУ с открытым воздушным охлаждением (рис. 10) содержит линии подачи охлаждающего воздуха с расходами Gв1, Gв2 от компрессора к различным точкам проточной части турбины. Охлаждающий воздух отбирается из камер, расположенных за некоторыми ступенями компрессора, и подается на охлаждение сопловых и рабочих лопаток первых нескольких ступеней турбины.
Каждый поток охлаждающего
воздуха после охлаждения сопловых и
рабочих лопаток, дисков и элементов
статора сбрасывается в проточную часть
газовой турбины, смешивается с основным
потоком газов и расширяется в смеси с
ним до конечного давления за турбиной,
совершая при этом полезную работу.
Вопрос 22 Распределение давлений и теплоперепадов по ступеням турбины при переменном пропуске пара
Рассмотрим отсек турбины, состоящий из 4 активных ступеней с суживающимися сопловыми решётками, на выходе каждой из которых устанавливается критическое давление ρI = ρII = ρIII = ρIV=0. Предельное отношение давлений для 4-х ступенчатого отсека, составляет: εпротс= p2IV/p0I= εкр4=0,5464=0,09;для 3-х ступенчатого отсека εпротс = εкр3=0,5463=0,16;для 2-х ступенчатого отсека εпротс= εкр2=0,5462=0,3;для одной активной ступени εпра-ст= εкр=0,546.Предельное отношение давлений для реактивной ступени εпрр-ст< εпра-ст.Предельное отношение давлений для отсека с реактивными ступенями εпрр-отс<εпра-отс и зависит от тепени реактивности ступеней.Учитывая приведенные соотношения можно построить обобщенную графическую зависимость (рис.9) относительных расходов пара от относительного давления на выходе для различных проточных частей (от сопловой решётки до многоступенчатой турбины).