35.Принцип действия одноступенчатой паровой турбины.

Паровая турбина - тепловой ротационный двигатель, у которого потенциальная энергия пара обращается в кинетическую энергию, а кинетическая - в механическую работу кружения вала. Простейшая одноступенчатая активная турбина, состоит из корпуса, в котором неподвижно установлено сопло и вращающегося ротора в составе вала, диска и закреплённых на его ободе рабочих лопаток. Отработавший пар выходит из турбины через выпускной патрубок. Ротор вращается в подшипниках. В зонах выхода вала ротора наружу из корпуса предусматриваются специальные уплотнения. В результате расширения пара в соплах его давление снижается, а скорость возрастает. С данной скоростью пар перемещается на рабочие лопатки, где кинетическая энергия образовавшейся струи приводит во вращение вала ротора турбины. В результате перехода кинетической энергии в чистую механическую энергию, г скорость пара на рабочих лопатках снижается.

Схема простейшей одноступенчатой активной турбины пока­зана на рис. 1, а. Свежий пар поступает в неподвижную насадку (сопло) 1 ив результате расширения преобразует свою потенци­альную энергию в кинетическую, приобретая большую скорость. Далее пар поступает в каналы рабочих лопаток 2 и в результате поворота струи возникает динамическое давление па лопатки, под действием которого вращается диск 3 и вал 4 турбины.

На рис. 1, б изображена схема действия центробежной силы частиц пара на рабочую лопатку активной ступени. Струя пара поступает на рабочую лопатку полукруглой формы со скоростью С₁. В канале между лопатками пар совершает криволинейное дви­жение и, изменяя направления движения, уходит со скоростью С₂.

Движение струи пара по криволинейному каналу лопаток со­провождается действием центробежных сил частиц пара на эту поверхность. Центробежные силы выделенных частиц пара а, б и в обозначены на рисунке векторами Р. Согласно законам меха­ники их можно разложить на составляющие: Р_а, направленные по оси турбины, и Р_и, направленные по направлению движения лопа­ток. При этом составляющие Р_авследствие симметричной формы профиля лопаток взаимно уничтожаются, а составляющие Р_и суммируются и совершают работу перемещения лопатки.