220 (57)

prędkości obwodowej — mniejsze niż w stopniach akcyjnych. Ponadto ze względu na ograniczenie strat nieszczelności minimalna długość łopatek w stopniu reakcyjnym musi być większa niż w stopniu akcyjnym, co zmusza do stosowania mniejszych prędkości obwodowych w pierwszych stopniach turbiny. Z tych dwóch powodów liczba stopni w turbinie reakcyjnej jest znacznie większa niż w akcyjnej, co skłania do wyboru budowy bębnowej.

Pierwszy stopień turbiny reakcyjnej, posiadającej regulację napełnieniową, jest stopniem regulacyjnym typu akcyjnego. Może to być stopień jedno- lub dwuwieńcowy.

Zarówno turbiny akcyjne, jak i reakcyjne mogą mieć różną liczbę cylindrów i różną liczbę wałów.

Turbiny stosowane w elektrowniach wykonywane są z reguły w układzie jednowałowym.

Turbiny okrętowe napędu głównego buduje się najczęściej jako dwu-wałowe.

2.1. Dobór liczby kadłubów

Aby osiągnąć wysoką sprawność stopnia, turbiny winny być zaprojektowane na optymalną ekonomicznie wartość wskaźnika prędkości v = u/c_t. Oprócz tego należy unikać częściowego zasilania i zbyt krótkich łopatek.

Zachowanie tych wymagań zmusza do obniżania prędkości obwodowej w części wysokoprężnej. W konsekwencji rośnie liczba stopni turbiny.

W jednym cylindrze wysokiego (średniego) ciśnienia udaje się pomieścić nie więcej jak

z = 20-25

stopni typu akcyjnego lub

z Ę 30-40 (50)

stopni typu reakcyjnego przy konstrukcji bębnowej.

Ze wzrostem liczby stopni rośnie rozstaw łożysk turbiny, co prowadzi do obniżenia krytycznej prędkości wirnika i zwiększa smukłość korpusu, prowadząc do konstrukcji podatnej na duże deformacje poprzeczne. Z tego powodu turbiny kondensacyjne dużej mocy wykonuje się jako wielokadłubowe.

Przy wyborze typu konstrukcyjnego nie należy zapominać, że turbina wielokadłubowa jest droższa od jednokadłubowej. Z tej przyczyny małe maszyny wykonuje się z reguły jako jednokadłubowe, mimo że wiąże się to z gorszą sprawnością wewnętrzną.

Turbiny bez przegrzewu międzystopniowego mogą być jedno- lub wielo-cylindrowe. Maszyny niewielkiej mocy, zaprojektowane na niezbyt wysokie parametry pary świeżej, to przeważnie maszyny jednocylindrowe.

Jeżeli liczba stopni wypada za duża, zmuszeni jesteśmy stosować układ wielocylindrowy. Dotyczy to zwłaszcza turbin z przegrzewem międzystop-niowym, gdzie pierwszy cylinder (kadłub) obejmuje na ogól spadek od parametrów pary świeżej do ciśnienia przegrzewu międzystopniowego.

W turbinach kondensacyjnych wielkiej mocy strumień objętościowy w ostatnim stopniu jest olbrzymi, wymagana powierzchnia ostatniego stopnia

ha

przekracza wartość graniczną dopuszczalną ze względów wytrzymałościowych Q_gr Z konieczności przepływ dzieli się na kilka strumieni

stosując 2, 4 lub 6 wylotów (rys. IX. 1).

Rys. IX. 1. Turbina kondensacyjna z przegrzewem międzystopniowym dużej mocy cztcrokad-

łubowa, czterowylotowa

Na rysunku IX. 1 pokazano typowy schemat turbiny kondensacyjnej dużej mocy 4-kadłubowej, złożonej z jednego cylindra WP, jednego cylindra SP i dwóch dwustrumieniowych cylindrów NP. Ogólna liczba cylindrów nie może być za duża z uwagi na długość maszyny osiągającą współcześnie 40-50 m. Praktycznie nie spotyka się wykonań z liczbą kadłubów większą niż 5.

Turbiny przemysłowe mają stosunkowo niewielką moc i budowane s;j przeważnie na umiarkowane parametry pary świeżej. Wykonuje się je najczęściej jako jednokadłubowe.

3. Współczynnik odzyskania ciepła tarcia

Rozważając przebieg ekspansji w turbinie wielostopniowej (rys. IX.2) zauważymy, że skutkiem rozbieżności izobar suma spadków izentropowych w stopniach turbiny £/>, jest większa od spadku izentropowego H„ branego dla całej turbiny: