2.2. Турбина роторының жылулық майысуының себебін айтыңыз.
Ротор - турбинаның ең маңызды бөлшегі болып саналады. Роторда дисклер мен жұмыстық қалақшалар орнатылған, сондықтан бу энергиясы роторды айналдырады. Турбина роторының айналым күші генератордың роторын айналдырады, сонымен электр энергия өндіріледі. Ротор құрамына кіретін вал, дискі әлде барабандар, жұмыстық қалақшалар, лабиринттық түрді тығыздағыштар, муфталар, май ұстағыштар және т.б. Турбина ротор валының беріктігі. Турбина ротор валына келесі күштер әсер етеді:
1) Валдағы қуатына сәйкес – айналдырғы момент Мкр (крутящий момент);
2) Ротордың салмағына байланысты – майысу момент Мизг;
3) Бу қысымына байланысты – ротордың ось бойымен күш Рос .
Айналдырғы момент Мкр арқылы генератор роторы айналады, ал генератор жүктемесіне байланысты – қарсы жүктеме моменты да пайда болады.Сонымен, осы моменттер, ротор валының жіңішке жерін қиып жіберуі де мүмкін. Ал ротор салмағына G байланысты – вал тірелген жерлерінде де, яғыни подшипниктердің қасында, сынуы мүмкін.Сондықтан ротор валының беріктік есебінде жанама (тангенциалды) кернеулерін табу қажет (τ – касательные напряжения):
τ =
;мұнда вал кесіндісінің пішініне
байланысты кедергі моменты W:
- шеңбер W =
;
- ортасында тесігі бар шеңбер
W =
;
Айналдырғы момент
Мкр =
974·
, кг·м .Майысу моментін табу қиындау
болады, сондықтан орташа мөлшерін
есептейді.
Майысу кернеуі
σизг
=
≤
[σ] ;
Тангенциалды кернеу
τmax
=
≤ [τ] =
;Генератордың қысқа тұйықталу (короткое
замыкание) кезінде
;
Ротор валының критикалық айналым жылдамдылығы nкр дегеніміз – валдың дірілі пайда болғаны. Егер жұмыс айналым жылдамдылығы nраб < nкр , бұл кезде вал қатты (кермектілі) болғаны. Ал жұмыс айналым жылдамдылығы nраб > nкр , бұл кезде вал солқылдақ (иілгіш) болғаны
ЕМТИХАН БИЛЕТІ № 3
3.1Жылу қозғалтқыштардың
түрлері және морфологиялық картасы
Жылу қозғалтқыштары деп отынның ішкі энергиясын механикалық энергияға айналдыратын машиналарды атайды.
Жылу қозғалтқыштарынің бірнеше түрлері бар: бу машинасы, іштен жану қозғалтқыштар, бу және газ турбиналары, реактивтік қозғалтқыш. Осы қозғалтқыштардың барлығында да отынның энергиясы әуелі газдың (немесе будың) энергиясына айналады. Газ ұлғайып жұмыс істейді, сонда ол суиды да, оның ішкі энергиясының бір бөлігі механикалық энергияға айналады.
Жылу қозғалтқыштардың морфологиялық картасы
1). Поршеньді бу машиналар
2). Іштен жану қозғалтқыштар:
- карбюраторлы;
- дизельді.
3). Қалақшы қозғалтқыштар
- бу турбиналар;
- газ турбиналар;
4). Реактивті қозғалтқыштар.
1. Жылу қозғалтқыштар дамуының тарихы
Белгілі физик Х.Гюйгенстің шәкірті – механик Д.Папен 1681 жылы бу қазан (бу өндіргіш) ойлап жасаған. Бұл бу өндіргіш сақтандырғыш клапан арқылы бу қысымын реттеп тұратын болған. Осы кезде Х.Гюйгенстің өзі, цилиндрдың астында оқ-дәріні жару арқылы поршеньдің көтерілуін қолдануын ойлап тапқан. Бұл атмосфералық бу машинаның және ішкі жану қозғалтқыштың тууына себеп болды.
Оқ-дәріні қолдануы қиын болғаннан Папен 1690 жылы су қолданған, поршень астына су буға айналғанша қыздырылған, ал бумен жоғары көтерілген поршень сумен салқындатылған соң қайтадан орнына түстетін болған. Папен 1698 жылы осы қозғалтқыштың жұмыс тәртібі жәйлі өзінің кітабында жазған.
1769 жылы Д.Уайт поршеньді бу машина құрастырды, ал 1782 жылы поршеньге екі жағынан бу берілетін машина жасап, 1788 жылы оған ортадан тепкіш айналым реттегіш орнатты.
1824 жылы, Сади Карно төрт кезеңді ішкі жану қозғалтқышты болжаған (1-ші кезең ауаны сору; 2-ші ауаны қысу және отын жануы; 3-ші газдардың кеңеюі мен поршень жүрісі; 4-ші газды аластау).
1877 жылы, неміс инженері Н.Отто төрт кезеңді, электрұшкынды жандыру ішкі жану қозғалтқышты құрастырып салды, пайдалы әсер коэффициенті 16-20%.
1892-1897 жылдары, неміс инженері Р.Дизель сығымдағышты (компрессорлы) ішкі жану қозғалтқышты құрастырып салды, бұл сол кездегі тиімділігі ең жоғары қозғалтқыш болды. 1904 жылы, Ресейде Г.В.Тринклер тиімділігі жоғары сығымдағышсыз (компрессорсыз) ішкі жану қозғалтқышты құрастырып салды.