Паровые и газовые турбины
Турбина представляет собой ротационный тепловой двигатель лопаточного типа. Струя рабочего тела поступает через направляющие аппараты - сопла на криволинейные (выгнутые) лопатки, закреплённые на окружности рабочего колеса и, поворачиваясь, входит в них. За счёт поворота потока возникает окружная сила, создающая крутящий момент, приводящий во вращение рабочее колесо.
Сопловые и рабочие решётки.
В корпусе 5 с определённым расстоянием друг от
друга (шагом) расположены сопловые лопатки 6, образующие сопловую решётку.
Каналы для прохода пара, образованные соседними лопатками называют сопловыми каналами
или соплами 4.
Рабочие лопатки 3 закрепляются на диске 2.
Совокупность рабочих лопаток составляет рабочую решётку.
Соседние лопатки образуют рабочие каналы 7, через которые проходит струя рабочего тела, выходящая из сопловой решётки.
Совокупность сопловых и рабочих решёток называют ступенью турбины, а каналы ступеней -
проточной частью турбины.
`
P0 C1
C2
C0 |
|
P1 |
P2= P1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
График изменения давления Р и скорости С рабочего тела при прохождении им проточной части турбины.
В процессе расширения рабочего тела в соплах от начального Ро до конечного Р1 давления,
потенциальная энергия переходит в кинетическую, что сопровождается увеличением скорости потока от Со до
С1 (Р1 - давление 1-ой и единственной ступени => Р1=Р2)
Активная и реактивная ступень.
Турбины в которых преобразование потенциальной энергии в кинетическую происходит только в соплах называют активными ( ρ = 0 – степень реактивности).
В каналах рабочих лопаток кинетическая энергия превращается в механическую работу на валу ротора и имеет место понижение скорости потока от С1 до
С2.
Ступени турбины, в которых преобразование потенциальной энергии в кинетическую происходит в соплах и на рабочих лопатках называются реактивными.
Теоретические основы работы турбинной ступени.
Рабочий процесс турбинной ступени показан в диапазоне h-s.
Начальные параметры рабочего тела на входе в ступень характеризуются точкой О. Полная энергия рабочего тела перед ступенью равна сумме энтальпий ho и кинетической энергии . Температуры, характеризующиеся точкой Ō - параметры торможения.
Конечная точка А изоэнтропного процесса расширения определяется пересечением вертикальной линии, проведённой из точки О с изобарой Р2 = const. Отрезок ŌА изображает располагаемый изоэнтропный энтальпий (располагаемый теплоперепад) всей ступени ho.