231 (52)

.162

.ni i/ohan />,. określamy ciśnienie 2a stopniem regulacyjnym p, oraz spadek entalpii w stopniu regulacyjnym h, (rys. IX.6).

Zadanie to rozwiązujemy w kilku wariantach, uwzględniając wpływ ciśnienia p_t na sprawność części meregulowanej i na sprawność całej turbiny, jak równie/ na zależność między liczbą stopni (tj. kosztem turbiny) a ciśnieniem p_r.

Znając spadek w stopniu regulacyjnym /i_r trzeba zadecydować, czy ma on być jedno- czy dwu wieńcowy. Względy konstrukcyjne wymagają na ogól zachowania odpowiednich proporcji

Należy przy tym brać pod uwagę podobne wykonania i na tym tle rozważyć okoliczności konstrukcyjne, jak np. kształt tłoka odciążającego, stosowanie obejm tarcz kierowniczych, cylinder wewnętrzny itd.

W przypadku, gdy spadek h, jest bardzo duży. zwłaszcza gdy

h_r > 4h,,

konieczny jest z reguły stopień Curtisa, dla którego wskaźnik v_r %

2 ^V|

, co

pozwala przy tej samej średnicy d, = d, przerobić 4 razy większy spadek entalpii.

W rozważaniach tych należy, jak już wspomniano, wziąć pod uwagę kilka wariantów pierwszego stopnia niercgulowanego, przyjmując różne wartości u, / przy zachowaniu kryteriów (IX.34). Gdy wymagane są najwyższe sprawności, należy dążyć do utrzymania

/

d

> 0.10(0,05),

co jednak nie zawsze jest możliwe, gdyż prowadzi często do zbyt małych prędkości obwodowych i zbyt dużej liczby stopni.

Jako dolną granicę w części WP można podać

«min = 75 m/s,

jednak na ogół obiera się wartości wyższe.

Stopnie regulacyjne mają przeważnie

ti_r = 120-250 ni/s.

Prędkość u - 250 m/s odpowiada przy wskaźniku prędkości v = 0.5 spadkowi

125 kJ/kg.

1 /V\² I 250²

"•“2W ~ 2 0?

Spadki entalpii nie przekraczające 80-125 kJ/kg przerabia się zazwyczaj w stopniu regulacyjnym jcdnowieńcowym. W przypadku spadków większych stosuje się stopnie Curtisa.

Sprawność stopnia regulacyjnego jest niższa niż pozostałych stopni turbiny, obniża to sprawność maszyny jako całość. Skutkiem odzysku ciepła stiat sumaryczne pogorszenie jest mniejsze. Jeżeli np. moc stopnia regulacyjnego wynosi 10% mocy turbiny, to obniżenie sprawności stopnia o 1% powoduje pogorszenie sprawności turbiny tylko o 0,06%. Jeżeli przyjmiemy, że stopień dwuwieńcowy ma sprawność o 6% gorszą niż pracujący na tym spadku stopień jcdnowieńcowy. to ogólna spraw ność turbiny spadnie nic o 0,6%, lecz tylko o 0,3-0,4%. Jednocześnie część Wl* turbiny będzie miała mniej stopni, okaże się prostsza i tańsza. Oprócz tego w turbinach z małym strumieniem objętościowym mr istotny wpływ na sprawność mają straty nieszczelności w dlawnicach zewnętrznych. Im niższe ciśnienie p, w korpusie, tym mniejsze są straty nieszczelności. Dlatego w przypadku turbin małej mocy korzystne sprawnościowo może się okazać zwiększenie spadku w stopniu regulacyjnym i wykonanie go jako stopnia Curtisa.

Przy regulacji dlawieniowcj nic ma stopnia regulacyjnego. Turbina dużej mocy z regulacją dlawicniową ma przy pełnej mocy sprawność nieco większą od turbiny z regulacją napełnieniową. Jednak wyższość ta zachodzi tylko w obszarze bliskim mocy znamionowej, gdy zawór dławiący jest pełnootwarty lub prawie pełnootwarty.

W przypadku turbin pracujących w zmiennych warunkach regulacja dławieniowa nie jest właściwa, gdyż ze spadkiem mocy sprawność turbiny zmniejsza się silniej niż w przypadku regulacji napclnicniowej.

W ostatnich latach pojawiła się tendencja do stosowania regulacji poślizgowej. Polega ona na tym. że (w zasadzie) między kotłem a turbiną nic ma żadnych zaworów regulacyjnych, a moc turbiny ustala się zależnie od wydajności kotła, przy czym ze wzrostem wydajności ciśnienie pary na wlocie do turbiny rośnie, ze spadkiem wydajności — maleje. Z punktu widzenia sprawnościowego regulacja poślizgowa jest korzystniejsza od regulacji dlawie-niowej przy obciążeniach częściowych.

Turbiny elektrowniane wielkiej mocy, rzędu 500 MW i więcej, przewidywane są do pracy przy obciążeniu stałym, równym obciążeniu znamionowemu. To samo dotyczy turbin siłowni nuklearnych. Z tych względów turbiny takie wyposaża się przeważnie w regulację poślizgową lub dławiemową i projektuje je bez stopnia regulacyjnego.

3. Stopień ostatni. Problem ostatniego stopnia turbiny kondensacyjnej omówiono w podrozdziale poprzednim. Przypomnijmy więc tylko, że w stopniu tym zachodzą kłopoty związane z ograniczeniem wysokości łopatek (nie mogą być one nadmierne).

Szczególne znaczenie ma to zagadnienie w turbinach elektrcwnianych wielkiej mocy, w siłowniach konwencjonalnych, a zwłaszcza w siłowniach nuklearnych. Olbrzymie strumienie objętościowe wymagają dużych przekrojów ostatnich stopni.