Касательные и кориолисовы силы инерции
При выводе (8.5) не учитывались касательные и кориолисовы силы, действующие на центробежный регулятор.
Касательные силы инерции определяются как:
где М – масса груза регулятора;
r0 – радиус от силы вращения;
β – передаточное число между валом машины и валом регулятора (для упрощения принимаем β=1);
ω – угловая скорость вала турбины;
-
ускорение вала турбины.
В коническом
регуляторе эта сила направлена
перпендикулярно к плоскости, проходящей
через ось регулятора и центр тяжести
груза и вызывает лишь трение в шарнирах,
пропорциональное ускорению
.
Эта сила имеет направление с изменением
направления движения муфты регулятора.
Кориолисова сила инерции, после начала движения муфты, вызывает тангенциальное движение в шарнирах и изменяется пропорционально изменению величины скорости относительного движения грузов, т.е. влияния этой силы на движение регулятора будет такое же, как катаракта.
Величина кориолисовой силы инерции:
где υr – относительная скорость движения грузов в плоскости, проходящей через ось регулятора;
α – угол между вектором υr и этой осью.
Примем
где γ – коэффициент, представляющий передаточное число между ходом муфты и ходом грузов регулятора.
Тангенциальные и кориолисовы силы вызывают давление в шарнирах, что в свою очередь приводит к трению и появлению зоны нечувствительности.
С учетом силы Ft и Fc уравнение регулятора запишется:
(8.7)
Здесь
– отражает влияние касательных сил
инерции.
Лекция №9 Регулирование конденсационных турбоагрегатов
Простейшая схема конденсационного турбогенератора изображена на рис.1.
Рисунок 9.1 – Схема конденсационной паровой турбины:
1- клапан; 2 - турбина; 3 - электрогенератор; 4 – конденсатор; 5 - паровой объём.
Пар в турбину 2 поступает через клапан 1. Между клапаном и лопаточным аппаратом расположен паровой объём 5. Пар из турбины поступает в конденсатор 4.
Пар к турбине подводится из паровых каналов, аккумулирующихся способность которых настолько велика, что они считаются в САР как источники неограниченного рабочего тела. В связи с этим температуру пара перед турбиной и его давление считают постоянными. При этом регулирование скорости паровых турбин осуществляется путём воздействия регулятора на распределительные органы рабочего тела – клапаны.
Перемещение клапана вызывает дросселирование пара, вследствие чего уменьшается количество и качество пара поступающего в турбину.
Для всех существующих способов регулирования (дроссельном, сопловом и обводном) переход от одного режима роботы к другому связан с изменением, как расхода, так и состояние пара, поступающего в турбину, т.е. используется количественный и качественный принцип регулирования. Задачей регулирования конденсационных турбоагрегатов является поддержание в узких пределах их скорости вращения при коэффициенте неравномерности регулирования 2…4 %.
В качестве командующих органов применяются конические центробежные регуляторы, центробежные и зубчатые насосы в соединении с регуляторами давления масла. Широко применяется непрямое регулирование с одинарным, двойным и тройным усилением.
Вследствие высоких напряжений, возникающих во вращающихся деталях паровых турбин, жесткие требования проявляются в отношении ограничения разгона турбогенератора.
Для решения современных задач регулирования паровых турбин за это время всё более широко применяется различные корректирующие устройства: регулирование с дополнительными импульсами по производной и по нагрузке.