PORÓWNANIE A i R

-Stosunek prędkości u/c1 przy którym osiągalna jest optymalna sprawność obwodowa jest 2x większy dla turbiny R

-Cechą charak. st. R jest rozprężanie się pary również w łopatkach roboczych. Spadek cieplny ht składa się więc z sumy spadku w kierownicy i łopatkach.

-Na ogół sprawność obwodowa stopni R o dostatecznie długich łopatkach jest większa niż sprawność stopni A ,przyczyną tego jest większa wartość współczynnika prędkości, którą z resztą i w stopniu A można powiększyć przez zastosowanie niewielkiej reakcyjności.

-różnica ciśnień istniejąca przed i za łopatkami kierowniczymi i roboczymi powoduje w turbinie R przepływ pary nie tylko przez łopatki, lecz przez wszystkie dostępne szczeliny. W stopniu A przed i za łopatkami panuje to samo ciśnienie

-w turbinie A zmiana energii cieplnej na Ek zachodzi tylko w przyrządach ekspansyjnych, a w R w przyrządach ekspansyjnych, jak i na łopatkach roboczych.

-wirniki turbin R mają kształt bębna bez kół wirnikowych, natomiast turbiny A posiadają wirniki tarczowe

-w turbinie A stosowane są otwory odciążające, a w R tłok odciążający

-w turbinie A siła poosiowa mała, w R duża.

-w turbinie R nie występują straty brzegowe i wentylacyjne poprzez zasilanie na całym obwodzie

OD CZEGO ZALEŻY ψ (Współczynnik prędkości w łopatkach)

Współczynnik zmniejszenia prędkości w łopatkach wartość jego wynosi 0,85-0,90 ) wielkość ta jest zależna

-zmiany przepływu pary w łopatkach o kąt, który wynosi 180 ° -(β1+β2)

-szerokości między łopatkowego kanału parowego i jego krzywizny

-długości łopatki

-profilu łopatki

-prędkości i stanu pary

-gładkości powierzchni łopatki

Pierwsze dwa czynniki są ze sobą ściśle powiązane. Jeżeli bowiem założono pewną stałą szerokość łopatki to im mniejsza jest suma kątów tym β1 +β2, tym węższy musi być kanał i tym mniejszy jego promień krzywizny

Rys. wykres współczynnikaΨ w funkcji sumy kątów β1+β2

CO NAZYWAMY STOPNIEM REAKCYJNOŚCI WYKRES i-s

Stopień reakcyjności ρ- stosunek wielkości teoretycznego spadku cieplnego pary w kanałach łopatkowych obracającego się wirnika htw do spadku teoretycznego ht. ρ=htw/ht*100%

Najczęściej spotykany stopień reakcyjności wynosi 50%, tzn. że cały spadek cieplny zachodzący w turbinie jest podzielony w różnych częściach na nieruchome i ruchome przyrządy rozprężne. Stopień reakcyjności turbin A często bywa różny od zera i waha się w granicach od 0 do 10 %.

Rys.

OD JAKICH CZYNNIKÓW ZALEŻY ηu

Sprawność obwodowa jest to stosunek pracy obwodowej rzeczywiście otrzymywanej w stopniu turbiny A do pracy teoretycznej możliwej do uzyskania w tym stopniu. ηu=2ϕ²u/c1(cosα1 - u/c1) (1+ψcosβ2/cosβ1)

Wielkości ϕ i ψ przyjmuje się za stałe (zależnie od rodzaju turbiny itp.) Również kąt α1 jest stały i wartość jego zależy od wykonania krawędzi spływu z przyrządu ekspansyjnego. Kąty β1 i β2, czyli kąty ukształtowania łopatek roboczych wirnika, są w danej turbinie stałe, a dobór ich zależny jest między innymi od stosunku u/c1

Jak więc widzimy, stosunek u/c1 , czyli stosunek prędkości obwodowej lub prędkości unoszenia do prędkości wylotowej a przyrządu ekspansyjnego ma decydujący wpływ na zmianę wartości sprawności obwodowej.

Jeżeli stosunek u/c1=0 to ηu=0, u/c1=cosα1≈1 ηu=0 wynika to z małej wartości α1

WYJAŚNIĆ KRYTYCZNY STOSUNEK CIŚNIEŃ

krytyczny stosunek ciśnień dla danego stanu pary jest stały. Występuje on w przekroju minimalnym dyszy czyli w przekroju krytycznym a wszystkie parametry tego przekroju nazywamy krytycznymi

Krytyczny stosunek ciśnień β=pkr/po =(2/k+1) k/k-1=cons W kierownicy może odbywać się rozprężanie pary do ciśnienia równego lub większego od ciśnienia krytycznego, natomiast rozprężanie do ciśnienia niższego czyli podkrytycznego uzyskujemy tylko w dyszy . .Jeżeli w najmniejszym przekroju dyszy lub kierownicy osiągnięte zostanie ciśnienie krytyczne, to nie ma możliwości obciążenia go przez obniżenia ciśnienia za tym przekrojem.

Najmniejsza bowiem możliwa do osiągnięcia wartość ciśnienia w tym przekroju przyrządu ekspansyjnego wynosi pkry=poβ. Przy dużym ciśnieniu po przed przyrządem ekspansyjnym prędkość krytyczna jest największą prędkością, jaka może panować w przekroju krytycznym danego przyrządu ekspansyjnego. β-dla pary przegrzanej 0,5457

Pkryt=0,5457po dla pary nasyconej suchej β=0,5774

USZCZELNIENIA

Konieczność zachowania odpowiednio dużych luzów między częściami wirującymi turbiny i jej nieruchomymi elementami z jednej strony, a z drugiej tendencja prowadząca do max ich zmniejszania ze względu na straty przepływu pary przez te luzy musiały doprowadzić w konsekwencji do stosowania konstrukcyjnych kompromisów których wynikiem są różne uszczelnienia

Zadania uszczelnień; Niedopuszczenie do przecieków pary ,nie zasysanie powietrza do części nisko prężnej. Rodzaje dławic ; labiryntowe-jest to system zwężeń i rozszerzeń umieszczonych jedno po drugim .Są to ostrza osadzone na korpusie turbiny lub na wale. Zamykają przepływ pary na całym przekroju poza szczeliną stworzoną wskutek koniecznego minimalnego luzu między ostrzem a turbiną.

Węglowe- pierścienie z grafitu osadzonego na wale turbiny .Stosuje się je przy małych pręd. obwodowych do 50 m/s i nie wysokich temperaturach Występują z labiryntowymi .

Wodne- Koło osadzone na wale turbiny obraca się w komorze . Znajdująca się w wew. woda siłą odśrodkową odrzucana jest do krańców komory , odcinając przepływ pary lub powietrza.

REALIZACJA BIEGU WSTECZ

Wirnik turbiny parowej jest tak skonstruowany, że możliwy jest tylko jeden kierunek obrotów. Uzyskanie innego kierunku obrotów możliwe jest przez zastosowanie wirników, których łopatki robocze obracają się o 180° w stosunku

Do łopatek roboczych wirników biegu naprzód. Również przyrządy ekspansyjne tych stopni są obrócone o 180°. Zamocowanie wieńców biegu wstecz napotyka wiele problemów . Przede wszystkim dodatkowa liczba stopni podnosi koszt SG oraz podnosi trudność wykonania ze względu na zwiększającą się długość. W praktyce stosowane są dwa główne sposoby rozwiązań turbin biegu wstecz-budowanie specjalnych kadłubów;-stwienie kilku wieńców biegu wstecz do jednego lub kilku kadłubów turbiny biegu naprzód. Rozwiązania te nastręczają kłopotów konstrukcyjno-tech. :istnieją rozwiązania siłowni umożliwiająe stosowanie turbin nienawrotnych. Dodatkową zaletą w tych rozwiązaniach jest możliwość uzyskania dla biegu wstecz pełnej mocy SG. Rozróżnia się : -zębate przekładnie nawrotne; przekładnie hydrauliczne(hyrokinetycz i hydrostatyczne);-przekł. Elektryczne; -układy napędowe ze śrubą nastawną

KIDY STOSUJE SIĘ CZĘŚCIOWE ZASILANIE I-go STOPNIA TURBINY

Przy zbyt niskich łopatkach można zwiększyć ich wysokość przez zasilanie ich nie na całym obwodzie robi się to szczególnie na pierwszym stopniu turbiny gdzie objętości pary sa małe. Nie stosuje się zasilania częściowego w stopniach reakcyjnych.

---