22.Вихревые и водокольцевые насосы.

1. Вихревые насосы. (рис.10.33):

Рабочее колесо (а) имеет плоские радиальные лопатки (б) , которые образуют каналы (в), которые обхватываются отводом (г). Внутренний выступ (к) разделяет полости всасывания (д) и подаче (е).

При вращении рабочего колеса в среде, заполняющей каналы, развиваются центробежные силы, и работа этих сил повышает энергию потока. Поток жидкости втекает в межлопастные каналы колеса из отвода (г). В отводе образуется вихревое течение. При движении жидкости в отводе с тангенциальной скоростью также происходит дополнительное повышение энергии, поэтому при одинаковых габаритах и числе оборотов ( nоб/мин) вихревой насос по сравнению с одноступенчатым центробежным развивает более высокое давление. Объемные потери насоса находятся в пределах 0,8-0,9. причем они тем больше, чем больше разность давлений р₁и р₂. кроме того возникают гидравлические потери в результате вихреобразования и интенсивного жидкостного трения.

Гидравлический КПД = 0,7, механический – 0,9.

Кроме названных внешних потерь существуют внутренние потери, которые характеризуют гидромеханический процесс насоса.

Испытания вихревых насосов при различных оборотах указывают на их склонность к кавитации. Это объясняется тем, что поток подводится к колесу в зоне высоких скоростей и легко происходит срыв потока с лопаток.

Чтобы избежать кавитации необходимо повысить давление в той зоне, где возможно это явление.

На основании этих соображений возникла конструкция центробежно-вихревого насоса (рис 25.2).

Насос состоит из двух последовательно соединенных рабочих колес ( 1- центробежное; 2- вихревое).

Кавитационно устойчивое центробежное колесо развивает давление, обеспечивающее отсутствие кавитации на входе в вихревое колесо.

Регулируют подачу вихревых насосов дросселированием на входе и изменением частоты на входе.

2. Водокольцевые насосы (рис 10.38):

Применяют для удаления газов из емкостей, работающих под вакуумом, поэтому их называют водокольцевой вакуумный насос.

В цилиндрический корпус 1 с крышками 2 и 3 с эксцентриситетом е, расположен ротор 4 с лопастями 5. При вращении ротора вода, частично заполняющая корпус, располагается кольцом на его внутренней поверхности. При это в центральной части насоса образуется свободный объем, давление в котором падает, т.е. возникает вакуум. Вакуум начинает через патрубок 6 всасывать воздух из емкости через приемное серповидное отверстие 7. вытекание воздуха через напорное отверстие 8 и патрубок 9. Насос - реверсивный.

Т.к потоком воздуха постоянно уносятся пары жидкости, то количество воды в корпусе должно постоянно восполняться .

23. Парораспределение паровых турбин.

Регулирующие органы турбины (парораспределительные устр-ва) увелич-т или уменьш мощность турбины, воостанавливая заданную частоту вращения вала.

Парораспределительные устр-ва выполняют дроссельными, сопловыми, обводными и комбинир-ми.

При дроссельном парораспределении для уменьшения нагрузок клапаны прикрываются и весь пар, направляемый к соплам дросселир-ся. Дросселир-ие пара сопровождается потерями некоторой частитеплоперепада и ухудшает КПД турбины (12.14) Дрос-ое парораспределение при частичных нагрузках не экономично и прим-ся в Турб малой мощн-ти.

При сопловом парораспределении (12.15) пар поступает к соплам 1ой ступени ч/з несколько регулирующих клапанов и каждый клапан обслуживает свою группу сопл. При номинальной нагрузке клапан полностью открыт. При изменении нагрузки турбины клапаны послед-но открыв-ся или закрыв-ся.

При обводном парораспределенииосущ-ют добавочный впуск пара непосредственно в одну или несколько ступеней ЦВД (цилиндр высок давл) ч/з байпасные послед-но открывающиеся клапаны.

Обвод пара прим-ся для обеспеч-я перегрузки сверхэкономической мощн-ти. Чем дальше от 1ой ступени осущ-ют добавочный подвод пара, тем больше пропускная способность перегрузочной ступени.

Обводное парораспр-ие часто сочетают с сопловым. Такой способ называют комбинир-ым..

Пропуск пара в пределах от холостого хода до экономической мощн-ти измен-ся при помощисоплового распределения, а увелич-е нагрузки сверх экономической мощн-ти достиг-ся за счёт обводного.

Для исключения аварийных ситуаций, связанных с разгоном ротора турбины, все турбины снабжают защитой от превышения частоты вращения. Такое устройство наз-ся автоматом безопасности

(12.10). В качестве командного органа используется центробежный байковый регулятор. При вращении вала на баёк 1 действует центробежная сила. В рабочем положении баёк удерживается на упоре пружиной 2. если часто вращения станет больше определённой на 10-12% от номинала, то центробежная сила будет больше силы натяжения пружины. И баёк переместится в следующее крайнее положение.

Баёк выступит за обводы вала, ударит по рычагу 3 и приведёт в движение механизм слива масла из системы регулирования.