Реактивные турбины
5.3. Реактивные турбины
Первая модель двигателя, использующего реактивную силу, была построена Героном Александрийским за 120 лет до н э (рис. 20.5).
При истечении пара из сопл здесь возникают реактивные силы, вращающие систему против часовой стрелки. Ступень турбины, по модели Герона, представляла бы собой вращающийся диск с соплами, к которым необходимо организовать непрерывный подвод рабочего тела. Ввиду сложности конструирования таких ступеней, а тем более многоступенчатых турбин, чисто реактивные турбины не создавались Реактивный принцип нашел широкое применение лишь в реактивных двигателях летательных аппаратов (ракет, самолетов и др.).
Практически реактивными называются турбины, у которых располагаемый теплоперепад преобразуется в кинетическую энергию потока не только в соплах, но и на рабочих лопатках.
Отношение теплоперепада на рабочих лопатках Δhл к располагаемому теплоперепаду Δhт называется степенью реактивности:
Вам также может быть полезна лекция "Система и процесс управления конкурентоспособностью предприятия".
Ω=Δhл/Δhт (20.4)
При Q = 0 (чисто активная ступень) весь располагаемый теплоперепад, а следовательно, и перепад давлений срабатывается в сопловом аппарате, превращаясь в скоростной напор. Именно такая ступень рассмотрена на рис. 20.2, 20.3. При Q=l (чисто реактивная ступень) весь располагаемый теплоперепад срабатывался бы на рабочих лопатках.Современные мощные турбины выполняют многоступенчатыми с определенной степенью реактивности, чаще и на рабочих лопатках. Ступень срабатывает лишь часть общего перепада давления на турбине, и при большом их числе разность давлений в отдельной ступени получается небольшой, а скорости потока — умеренными. При степени реактивности и = 0,5 сопловые и рабочие лопатки имеют одинаковую форму. Более того, один и тот же профиль лопаток может быть использован во всех ступенях турбины, и только длина лопаток изменяется в соответствии с увеличением объема рабочего вещества по мере понижения давления. Это удобно с точки зрения их изготовления.
|
|
|
|
На левой половине рисунка 20.6 показан корпус или цилиндр высокого давления (ЦВД) конденсационной трехкорпусной трубины мощностью 300 МВт на сверхкритические параметры пара с промежуточным перегревом пара до 565 °С. ЦВД представляет собой двухстенную литую конструкцию. Пар сначала поступает в сопловую коробку 4, расположенную во внутреннем корпусе 3, проходит через ступень 6 с двумя лопатками и пять ступеней давления справа налево Выходя из внутреннего корпуса, пар поворачивается на 180°, проходит между внутренним и наружным / корпусами и поступает далее на шесть ступеней давления При этом он омывает и охлаждает внутренний корпус, а также частично разгружает его стенки, испытывающие внутреннее давление Во внутреннем корпусе диафрагмы 2 крепятся непосредственно в стенке, а в наружном — в промежуточных обоймах 5 Обоймы позволяют организовать отборы пара для регенерации
После промежуточного перегрева в котле пар с параметрами 3,53 МПа и 565 °С поступает в корпус среднего, а затем низкого давления (справа)
