![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Изучение принципа работы, устройства и основных циклов турбинных установокСтр 1 из 6Следующая ⇒
Международный государственный экологический университет Им. А.Д.Сахарова Кафедра «Возобновляемые источники энергии»
Практическая работа Изучение принципа работы, устройства и основных циклов турбинных установок
по дисциплине «Энергопреобразующие машины»
Минск 2012 Цель работы: - закрепить знания по теоретическим основам работы турбинной ступени; - изучить принцип работы и основные циклы работы газотурбинных установок (ГТУ): - изучить принципиальное устройство ГТУ; - ознакомиться с основными конструктивными решениями ГТУ.
Схема простейшей одноступенчатой турбины показана на рис. 1, а. Свежий пар поступает в неподвижную насадку (сопло) 1 и в результате расширения преобразует свою потенциальную энергию в кинетическую энергию потока, приобретая большую скорость. Далее пар поступает в каналы рабочих лопаток 2 и в результате поворота струи возникает динамическое давление па лопатки, под действием которого вращается диск 3 и вал 4 турбины. На рис. 1, б изображена схема действия центробежной силы частиц пара на рабочую лопатку активной ступени. Струя пара поступает на рабочую лопатку полукруглой формы со скоростью С 1. В канале между лопатками пар совершает криволинейное движение и, изменяя направления движения, уходит со скоростью С 2.
1- сопло (неподвижная насадка); 2- рабочие лопатки; 3 – диск; 4- вал турбины С 1 - скорость струи пара поступающей на рабочую лопатку; С 2 - скорость струи уходящего пара; Р – вектора центробежных сил выделенных частиц пара а, б, в; Ра, Рu - составляющие вектора Р, направленные по оси турбины (Ра), и по направлению движения лопаток (Рu). Рис.1 - Схема простейшей одноступенчатой турбины. Схема действия центробежной силы частиц пара на лопатку Движение струи пара по криволинейному каналу лопаток сопровождается действием центробежных сил частиц пара на эту поверхность. Центробежные силы выделенных частиц пара а, б и в обозначены на рисунке векторами Р. Согласно законам механики их можно разложить на составляющие: Ра, направленные по оси турбины, и Ри, направленные по направлению движения лопаток. При этом составляющие Ра вследствие симметричной формы профиля лопаток взаимно уничтожаются, а составляющие Ри суммируются и совершают работу перемещения лопатки. Активная и реактивная турбинные ступени. В зависимости от формы каналов рабочей решетки реализуют принцип действия ступени: активный и реактивный. Ступени, в которых расширение пара происходит в соплах или в каналах между неподвижными направляющими лопатками, называются активными. Давление пара перед и за лопатками в этом случае одинаково, поэтому ступени называют ступенями равного давления. В активной ступени тепловой перепад перерабатывается полностью в неподвижном сопловом аппарате. Р2 = Р1
Реактивные ступени - расширение пара совершается в направляющих каналах и между рабочими лопатками. Давление в реактивной ступени перед рабочими лопатками больше, чем за ними, и поэтому их называют ступенями избыточного давления. В реактивных турбинах расширение пара происходит как перед поступлением пара на рабочие лопатки, так и на самих рабочих лопатках, что достигается устройством сужающегося сечения каналов между рабочими лопатками. Р1 > Р2
Изменение давления и скорости пара показаны на рис. 2.
Рис. 2 - Изменение давления и скорости пара В неподвижном аппарате 1 происходит расширение пара с изменением давления от р 0 до р1, в каналах рабочих лопаток 2 — дополнительное расширение пара до давления р2. Это вызывает появление реактивной силы. Таким образом, на реактивную лопатку действуют две силы: центробежная и реактивная. При обтекании рабочих лопаток паром, выходящим из сопловой решетки, на поверхности возникает распределение давления. Профили рабочих лопаток проектируют и устанавливают так, чтобы давление на вогнутой стороне было больше, чем на спинке. В результате возникает усилие, действующее на профиль. На рис. 2, б показаны силы, действующие на рабочую лопатку реактивной турбины. Движущая лопатку сила Р равна сумме сил Р акт и Р реакт, примерно равных по значению. Разность давлений р1 и р2 у входа и выхода из каналов рабочих лопаток создает добавочную силу Р акс, которая действует на лопатку вдоль оси ротора и в сумме с равнодействующей силой Р дает результирующее усилие Р рез.
|