188 3

4. TURBINY PAROWE

reakcję powstałą wskutek przyrostu prędkości pary rozprężającej się w tych kanałach.

Prześledźmy zasadę pracy analizowanych stopni na podstawie rysunku 4.1. Para dolotowa o parametrach p₀, i₀ wpływa do kanałów międzyłopatkowych stojana z prędkością c₀. Na skutek zmiennego przekroju kanałów następuje jej rozprężanie do ciśnienia p\ i przyrost prędkości do C\. Para wypływa pod kątem a, z wieńca stojanowego i z taką samą prędkością bezwzględną c, wpływa między łopatki wirnika wirujące z prędkością obwodową u, pod kątem wypadkowym /?, i z prędkością względną W\. Prędkości c\, u i w, tworzą tzw. trójkąt prędkości wlotowych.

W stopniu akcyjnym nie występuje dalszć rozprężanie pary w wirniku, tj. p₂ = p\, więc w celu pokonania oporów przepływu przez wieniec wirnika musi nastąpić zmniejszenie energii kinetycznej strumienia pary, czyli w₂ < w_t. Dlatego po rozprężeniu i osiągnięciu entalpii z) (punkt 1 na wykresie i-s, rys. 4.la) następuje przyrost entalpii końcowej do wartości i₂ (punkt 2) według przemiany izobarycznej (powodującej pogorszenie sprawności przemiany w stopniu akcyjnym w porównaniu ze stopniem reakcyjnym), a prędkość wylotowa

w₂ = j/Wi    (4.5)

przy czym - współczynnik prędkości określający straty w kanale międzyło-patkowym, przyjmujący wartości 0,80 -h0,95.

W stopniu reakcyjnym, w wyniku dalszego rozprężania w wirniku do ciśnienia p₂, następuje zwiększenie prędkości pary do wartości w₂ większej od wj. Kierunek prędkości w₂ ustala się zależnie od kształtu łopatek wirnika. Suma wektorów prędkości względnej w₂ i obwodowej u równa się bezwzględnej prędkości wypływu pary c₂ z łopatek wirnika. Prędkości w₂, u, c₂ tworzą tzw. trójkąt prędkości na wyjściu ze stopnia turbiny.

Stopień reakcyjny turbiny jest charakteryzowany stopniem reakcji (re-akcyjnościaj określonym jako stosunek izentropowego spadku entalpii w kole wirnikowym do całkowitego w stopniu (rys. 4.Ib)

h ¹2a

Dla stopni akcyjnych q = 0 (nie ma rozprężania pary w wirniku). W rzeczywistych turbinach w celu polepszenia przepływu przez kanały akcyjne (zwiększenie współczynnika i// we wzorze (4.5)) stopień reakcji q = 0,05—0,15 (przepływ pary w kierunku malejącego ciśnienia odbywa się z mniejszymi stratami niż przy stałym ciśnieniu - następuje bowiem w sposób bardziej uporządkowany). Mimo że w praktyce nie stosuje się stopni czysto akcyjnych, jednak w celach dydaktycznych, dla ułatwienia analizy pracy poszczególnych stopni, przyjmuje się q = 0 w stopniu akcyjnym i g = 0,5 w stopniu reakcyjnym.

188