1.4.3 Втрати енергії при впусканні пари та у вихідному патрубку

Витрати енергії у вихідному патрубку визначається:

– середня вихідна швидкість потоку пари, яке в конденсаційних турбінах при номінальному навантажені м/с;

– дослідний коефіцієнт, який залежить від аеродинамічних якості в патрубка і приймається =0,05 0,1;

Процес розширення пари в багатосхідчатій турбіні з урахуванням втрат в тиску в стопорних і регулюючих клапанах і втрат тиску у вихідному патрубку в h,S -діаграмі.

Таким чином, кінцевою точкою процесу розширення є точка В; тепло перепад, що використовується Н_і дорівнює різниці ентальпій в т. А і т. В. Урахування аеродинамічних, опорів при підведені пари і при його випусканні приводить до зниження ККД турбіни.

Рисунок 1.4.4 – Вплив втрат при впусканні та виході пари на ККД турбіни

1.4.4 Кінцеві ущільнення турбін

В місцях виходу вала турбіни з циліндра встановлюється кінцеві ущільнення лабіринтового типу.

Принцип роботи: в зазорі між діафрагмою і валом встановлюються кільцеві гребінці, які розділяють зазор на ряд камер. Пара, проходячи між кінцевим гребінцем і валом, отримує кінетичну енергію, яка потім загасає в розширювальній камері за гребінцем і переходить в теплоту. Протягом руху пари в здовж ущільнення його тиск зменшується (рисунок 1.4.5).

Довжина ущільнення

Рисунок 1.4.5 – Лабіринтове ущільнення:

1 – сегмент ущільнення;

2 – гребінці;

3 – ділянка валу;

4 – розширювальна камера

Витікання пари через діафрагмене ущільнення:

– коефіцієнт витрати, який залежить від форми гребінця, його ширини Δ і розміру зазору δ ;

– поправочний коефіцієнт;

– площа кільця, м²;

– витрата пари через східець;

– вихідна площа соплової решітки, м²;

– кількість гребінців ущільнення;

– коефіцієнт витрати для сопла.

Схема лабіринтового ущільнення багатоциліндрової турбіни (рисунок 1.4.6)

Опис схеми: з роздаточного колектора 5 пара після деаератора через регулюючий клапан 4, який підтримує тиск 0,11/0,12 МПа при t=164 ⁰С надходить до передніх і задніх камер ущільнення ЦВТ 1, передні камери ЦСТ 2 і камери ЦНТ 3. Частина пари, що ущільнює по лабіринтах перетікає до останніх камер ЦВТ, ЦСТ і ЦНТ звідки пароповітряна суміш з параметрами 0,096 МПа та t=157 ⁰С відсмоктується до колектора 6, з якого надходить до ежектора ущільнення. Ежектор виконаний двохсхідчатий, живильного насосу та блоків клапанів промперегріву.

На ЦВТ і ЦСТ виконані вакуумні камери m з яких передбачено відсмоктування пари до колектора 7, а потім через шайбу пара направляється до відбору турбіни, який йде до ПНТ2.

З камер n^´ ЦВТ пара направляється через колектор 8 до ПНТ5. У випадку відключення ПНТ5 з колектора 8 пара може направлятись по резервній лінії до деаератора з Р = 0,69 МПа. Для запобігання зворотного потоку пари з t=164 ⁰С з деаератора до камери n^´, з t=350 ⁰С на колекторі 8 встановлений зворотній клапан.

В колекторі 8 виконується відсмоктування пари з камер ущільнення штоків блоків паророзподілу свіжої пари і скидального клапану промперегріву.

Відсмоктування пари з камер штоків блоків клапанів промперегріву відбуваються до ліній подачі пари на ежектор.

Відведення пари з Р =0,65 МПа з камери n ЦСТ виконаний до паропроводу ІV відбору до зворотного клапану, а з камери клапану с ЦВТ до паропроводу І відбору до зворотного клапану.

Вимоги до ущільнення:

• Конструкція гребінця і наступної за тим розширювальної камери повинні бути виконані таким чином, щоб в камері повністю гасилась кінетична енергія, яка придбана парою під час протікання через вузький переріз зазору.

• Розташування гребінців має бути компактним, щоб розташувати якомога більшу кількість гребінців.( Дуже малі розміри розширювальної камери повністю гасять кінетичну енергію).

• Конструкція ущільнення повинна бути виконана таким чином, щоб малі зазори між нерухомими гребінцями і ротором турбіни не були причиною аварій (температурне подовження і прогин валу турбіни).

Рисунок 1.4.6 - Схема лабіринтового ущільнення багатоциліндрової турбіни