12. Какие конструктивные меры используются для уменьшения осевых усилий в турбине?

Защита от осевого сдвига ротора. При чрезмерном осевом сдвиге ротора возникают задевания вращающихся деталей о неподвижные, приводящие к разогреву и тепловым деформациям соприкасающихся деталей. Это в свою очередь вызывает разбалансировку ротора, усиленную вибрацию турбины и прогрессирующее развитие задеваний вплоть до полного её разрушения.

.Для уменьшения осевого усилия передаваемого на упорный подшипник, применяют разгрузочный поршень, которым является первый отсек переднего концевого уплотнения с увеличенным диаметром уплотнительных щелей. В конденсационных турбинах без промперегрева пара уравновешивание осевых усилий производится за счет противоположного направления потоков в соседних цилиндрах. В турбинах с промперегревом пара и турбинах с регулируемыми отборами роторы цилиндров должны быть уравновешены каждый индивидуально

В качестве импульса для работы системы защиты по осевому сдвигу служит значительное перемещение гребня упорного подшипника, например при расплавлении баббитовой заливки колодок. Обычно применяют датчики гидравлического или электрического типа.

Гидравлический датчик использует в своих турбинах КТЗ, и его принцип такой же, как и у регулятора частоты вращения ЛМЗ (см. рис. 10.10), с той лишь разницей, что роль перемещающейся отбойной пластины регулятора частоты играет упорный диск. Импульс от падения давления перед гидравлическим соплом в результате смещения гребня упорного диска используется для посадки стопорных, регулирующих и обратных клапанов.

В мощных турбинах чаще всего применяют электромагнитный датчик (рис. 11.4), посылающий при опасном смещении ротора импульс на электромагнитный выключатель 13 (см. рис. 11.3); он перемещает золотник 14, который обеспечивает срабатывание золотников автомата безопасности 17 и всей системы защиты.

Рис. 11.4. Реле осевого сдвига турбин ЛМЗ

14. Как влияет число ступеней на эффективность проточной части турбины. Что такое возврат теплоты?

Одним из преимуществ многоступенчатой турбины является использование части потерь энергии предыдущих ступеней для получения полезной работы в последующих ступенях. Потери энергии в ступени переходят в теплоту и повышают энтальпию пара за ступенью. В области перегретого пара это приводит к повышению температуры пара за ступенью, а в области влажного пара к увеличению степени сухости пара. Если суммировать теплоперепады ступеней, то их сумма окажется больше теплоперепада турбины по основной изоэнтропе Н0, т.е. .

Здесь Q – возвращённая теплота потерь энергии ступеней, которая увеличивает располагаемую энергию ступеней многоступенчатой турбины по сравнению с одноступенчатой.

КПД многоступенчатой турбины со ступенями одинаковой экономичности можно подсчитать по формуле: .

Здесь qт = Q/H0 – коэффициент возврата теплоты.

Коэффициент возврата теплоты можно рассчитать по формуле:

.

Здесь значение kt равно 4,8104 для группы ступеней, работающих в области перегретого пара; 2,8104 – для группы ступеней, работающих в области влажного пара; 3,2 – 4,3104 – для группы ступеней, часть которых работает в области перегретого пара, а часть – в области влажного пара.