Теплотехника Учеб. для вузов А. П. Баскаков, Б. В. Берг, О. К. Витт и др (943465), страница 52
Текст из файла (страница 52)
По мере накопления на электродах гюажденных частиц оии удаляются - обычно путем встряхивания. При длительности пребывания запыленных газов в активной зоне электро- фильтра не менее 8 с правильно запроектированные и хорошо выполненные электрофильтры могут обеспечить степень очистки дымового газа от золы до 99 9 (3/ Клнгродьньзе допросы ют электрофильтры. Конструктивно электрофильтр (рис.19.4) пред.
ставляет собой металлический или железобетонный корпус, внутри которого расположены пластинчатые элементы с развитой поверхностью, являющиеся осади- тельными электродами. Между ними устаповлены обычно стернгневые коронирующие (генерирующие электроны) электроды. Коронирующие электроды соединены с отрицательным полюсом агрегата электропитания, дающего выпрямленный пульсирующий ток высоко!.о напряжения (до 60 кВ).
Осадительные электроды заземлнются. Запыленный ды. мовой газ со скоростью 1,5 — 2 м/с движется в межэлектродном пространстве. У поверхности излучающего электрода происходит интенсивная ионизация газа, сопровождающаяся возникновением коронного разряда. Образующиеся в зоне короны газовые ионы различной полярности движутся под действием сил электрического поля к соответствующим разноименным электродам Частицы золы, встречая на своем пути ионы, также заряжаются Основное количество частиц осаждается нн развитой поверхности осадительных электро!!оа, меньшая часть попадает па коронирующие !9.1 Объясните назначение дымовой трубы 19.2 Котельнаи спроектирована на четы. ре однотипных котлоагрегата с об!пей кирпичной дымовой трубой.
О окончанием монтажа первого котла он был заеден а эксплуатацию. Зимой аерхняи часть трубы стала разрушаться. Почему? 19.3 С какой целью в топке котла полдерживается разрежение? 194 К чему может привести погасание факела а тапке котла? 19.5 Почему недопустимо осаждение накипи на внутренней поверхности экранных труб котлах 19.6.
2(ли чсга служит непрерывная про. дувка комль и можно ди использовать ее тедлатуз 19 7 Как повлияет па рабату злектрофнды'ра увеличение скорости дымовых газоаз 1бт Глава двадцатая ПАРОВЫЕ И ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫ йа.1. деяствне РАБочегО ТЕЛА НА ЛОПАТКИ ( Турбомасиина (турбина) является двигателем, в катарам теплага рабочега тела — лара или газа — последовательно нреобразуггсл э кинетическую энергию струи, а затем э механическую работу 1 Вытекаюсций из сопла поток рабочего тела, обладающий значительной кинетической энергией, действует иа лопатки г силой, которая зависит от формы нх поверхности (рнс 20.1). Расчеты по уравнению количества движения показывают, что при прочих равных условиях, например при заданной скорости истечения с, и расходе ра. бочего тела пс, с наибольшей силой поток будет воздействовать на лопатку, форма которой обеспечивает его поворот на 180' (рис.
20.1, 6). Если позволить лопаткам перемещаться под действием струи, то движение газа по схеме (рис. 20.1, б) обеспечит прн одинаковой во всех схемах скорости и наиболыпую мощность, равную произведению действующей на лопатку силы на скорость ее перемещения. Отсюда, в частности, следует, что для получения максимальной работы поток должен не ударяться о поверхность, а обтекать ее плавно, без завихрений. Рнс.
20.1 Схема действия струи газа иа поверхности тел различной формы Но использовать наиболее высодный (с точки зрения получения максимзльной мощности) профиль лопаток для тепло. ного двигателя непрерывного действия, например турбомашины, невозможно, так как практически не удается ссрсс вращательном движении диска с лоп тками подать на них газ в направленси, сонпадающем с плоскостью врасцения. Поэтому в турбинах струя газа, высекаю- щего из неподвижного сопла, подается на лопатки, изогнутые под нексторым углом к плоскости вращения (рис. 20.1, а), причем по конструктивным соображениям этот угол не удаетгя сделать меньше 1! — 16' (в ряде случкев его принимают равным 20 — 30'). Рассмотренный принцип дейстпия потока на поверхности различных форм называется а к т и в н ы м, в отличие от р е а к т и в н о г о, когда сила создается за счет реакции струи, вытекающей из сопла (рис.
20.1, г). Реактивная сила, приложенная к цилиндру, напрэвлена согласно третьему закону Ньютоне в сторону, противоположную истечению газов. С такой же силой действует струя на поверхность (активный принцип, рис. 20.1, а), но прн реактивном способе конструкция теплового дзига~ела получается более рациональной, так гак совмещаются сопловой и двигательный аппараты. 20.2. АКТИВНЫЕ ТУРБИНЫ Турбины, в которых весь расп злагаемый теплоперепад преобразуется в кинетическую энергию потока в аллах, а в каналах между рабочими лопатками расширения не происходит (давление рабочего тела не меняется), называются активными или турбинами равного давления.
В простейшей активной турбнне рабочее тело поступает в сопла 1 (или группу сопл), разгоняется в нем до высокой скорости и направляется на (абочие лопатки 2 (рис. 20.2), Усилия, вызванные (20,3) с, =<йс„. Ркс. 20.2. Схема шупеии турбины поворотом струи в каналах рабочих лопаток (см. рис. 20, (, в), вращают диск 3 и связанный с ним вал 4. Диск с закрепленными на нем рабочими лопатками и валом называется р о т ор о м. Один ряд сопл и один диск с рабочими лопатками составляют с т у н е н ь. Прира>пение кинетической энергии на выходе нз сопла можно определить по формуле (5. ( ) ): с>„/2 — с<>/2 Р йв — Ь„, (20.
() где с,, Ь<> скорость н знтальпия потока перед соплом; с,„ йы — теоретическая скорость н энтальяия потока на выходе из сопла. Если принят>ь что перед соплами скорость па=0, получим Р„/2=(йв — й, „) =бй„(20.2) где Лй, - располагаемый теплоперепад, соответствующий скорости с>.. В реальных условиях в результате трения и завихрений при течении потока часть кинетической энергии направленного движения молекул превращается в энергию неупорядоченного движения молекул, что повы<паег энтальпню рабочего тела за соплом, уменьшает располагаемый теплоперспад н скорость потока: где <р, " коэффициент скорости сопла, для сопловых аппаратов современных турбин <р, = 0 95 —; 0,98 На лопатках рабочего колеса кинетическая энергия потока преобразуется в работу. Прн входе на лопатку окруж- ная составляющая скорости потока совпадает с направлением движения лопатки, а при выходе -- противоположна ей (рис. 20.2).
Поэтому абсолютная скорость потока на выходе много меньше, чем на входе. Движущийся поток действует на рабочие лопатки с силой Р. Проекция этой силы на ось машины Р, (осевая сила) воспринимается упорными подшипниками, предотвращающими смещение ротора вдоль оси, а проекция на направление окружной скорости Р„ (окружная сила) вызывает вращение ротора. Одноступенчатая активная турбина была построена Лавалем в !883 г.
(рнс. 20.3) Пар поступает в одно или несколько сопл 4, приобретает в них значнтельнук> скорость и направляется нв рабочие лопатки 5. Отработанный пар удалиется через выхлопной пагрубок В. Ротор турбины, спстоящий из диска 3, закрепленных на нем лопаток и вала /, заключен в корпус б. В месте прохода вала через корпус установлены переднее 2 и заднее 7 лабиринтовые уплотнения, предотвращающие утечки пара.
Так как весь располагаемый теплоперепад срабатываетсн в одной ступени, то скорости потока в соплах оказываются большими. При расширении, например, перегретого пара, имеющего параметры ! МПа Рис 20.3. Схема одиоступенчатой турбины Лаваля лая ал геометрические размеры проточной части по ходу пара возрастают. Если >бщий телоперепад (йо — й„„) распределить поровну между л ступенями давления, то скорость истечения пара из сопл каждой ступени, м/с, /и = (//2(//о — / со„)/го Отсюда следует, что применением ступеней давления можно достичь уме(снных значений сь обеспечив высокий КПД Рнс.
20.4. Схема активной турбины с тремя стуоенямн давления. / — слало; У вЂ” входной яатрубок; 3 рабо ~ая ло латка / стуоскк, 4 сочло, Э . рабочая яооатка // стуясни, б — слало; 7 — рабочая локотка /Ы с«уясяя, Л выклоякой яатрубок, Р . тат~афро~ко и 500 С, до давления 1О кПа теплоперепад округленно равен 980 кДж/кг, что соответствует скорости потока 1400 и/с. При таких скоростях потока неизбежны большие потери и, самое глааное, недопустимые по условинм прочности лопаток окружные скорости в них.
Поэтому одноступенчатые турбины Лаваля имеют ограниченную мощность (до 1 МВт] и низкий КПД. Все крупные турбины делают многоступенчатыми На рис. 20,4 показана схема активной многоступенчатой турбины, которая включает несколько последовательно расположенных по ходу пара ступеней, сидящих на одном валу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
