Турбины со ступенями скорости

Идея ступеней скорости состоит в том, что кинетическая энергия, полученная в соплах, превращается в механическую работу не на одном венце рабочих лопаток, а на нескольких, расположенных последовательно. Между венцами рабочих лопаток находятся венцы (ряды) направляющих лопаток для придания струе нужного направления.

В этом случае каждый из рабочих венцов представляет собой ступень скорости. Турбины такого типа могут быть двух- и трехвенечными.

На рис.5а показана проточная часть двухвенечной турбины. Здесь С - сопла; РЛ1 - рабочие лопатки первого венца; НЛ - направляющие лопатки; РЛ2 - рабочие лопатки второго венца.

Турбины со ступенями скорости могут быть чисто активного типа или же с небольшой степенью реакции (т.е., небольшим падением давления на рабочих и направляющих лопатках).

Характер изменения давления и скорости в турбине такого типа показан на рис.5б (активный вариант) и 5в (вариант с реакцией).

Рис.5

Турбины со ступенями скорости и давления (комбинированные)

В этом случае обычно первая ступень выполняется в виде колеса с двумя венцами скорости, а остальные - ступени давления активного или реактивного типа.

Подразделение турбин по направлению потока рабочего вещества

Турбины могут быть осевого типа, радиальные и тангенциальные.

Турбины осевого типа

В турбинах осевого типа генеральное направление движения рабочего тела совпадает с направлением оси ротора. К турбинам такого типа относятся все выше рассмотренные конструкции, и это самый распространенный вариант турбин, используемых для привода электрогенераторов.

Турбины радиального типа

В турбинах такого типа генеральное направление движения рабочего потока осуществляется в радиальном направлении: либо из района оси ротора к периферии дисков, либо наоборот - от периферии в район оси

Первый вариант показан на рис.6. Турбина с единой проточной частью имеет два диска, насаженных на отдельные валы, и вращающихся в разные стороны. Соответственно, единый турбоагрегат имеет два электрогенератора. Путь пара на рис.6а показан стрелками, а на рис.6б изображена проточная часть. В турбине нет неподвижных направлявших аппаратов; все расширение рабочего вещества происходит на рабочих лопатках.

."~ а. б.

Рис.6 Рис.7

Второй вариант радиальной турбины (центростремительный) показан на рис.7. Рабочее тело подводится к диску через сопловой аппарат, расположенный по периферии, и, после взаимодействия с рабочими перегородками, на диске, отводится вдоль оси.

Этот вариант имеет место при создании турбин для газотурбинных установок малой мощности.

Турбины тангенциального типа

Рабочее вещество подходит к колесу почти по касательной (тангенциально) к его наружной части, где располагаются лопаточные карманы. Схема турбины и её элементов дана на рис.8.

Классификация паровых турбин

Может быть предложена следущая классификация паровых турбин:

А. В зависимости от характера теплового процесса паротурбинной установки.

1.Турбины конденсационные

а). турбины конденсационные без отборов пара

б). турбины конденсационные с промежуточными отборами пара

1.с нерегулируемыми отборами

2.с регулируемыми отборами

3.как с регулируемыми, так и нерегулируемыми отборами

в). турбины с промежуточным подводом пара

г). турбины мятого пара

2.Турбины с повышенным давлением на выхлопе

а). турбины с ухудшенным вакуумом

б). турбины с противодавлением

в). турбины предвключенные

Б. В зависимости от давления пара, поступающего в турбину: низкого, среднего, высокого и сверхкритического.