35. Потери от влажности в ступени. Защита от эрозионного разрушения

Потери от влажности возникают в ступенях, через которые течет влажный пар. Для конденсационных турбин тепловых электростанций это последние ступени , для турбин атомных электростанций – это практически все ступени турбины.

В области влажного пара термодинамическое состояние характеризуется степенью сухости.

реальное состояние в процессе расширения влажный пар.

1 ) при расширении пара от перегретого состояния возможно явление перохлаждения => метастабильное состояние

2) спонтанное возникновение частиц (вибрационная опасность)

3) От удара частиц

4) Потери в пограничном слое

5) Потери от увеличения размеров кромочного седла

Защита от эрозии:

1. Путем нанесения слоя износостойких материалов

2.Путем закрепления предварительно изготовленных пластин из износостойких материалов и их закреплении (напайки).

36.Процесс расширения в ступени и относительный внутренний кпд ступени.

Процесс расширения пара для ступени с учетом всех потерь энергии

37.Вывод уравнения радиального равновесия для потока в турбинной ступени. Изменение давления по высоте лопаток в зазорах турбинной ступени.

Элемент потока, выделенный в зазоре:

• двумя цилиндрическими поверхностями r и r dr  r dr

• двумя поверхностями, перпендикулярными оси ротора на расстоянии da

• двумя меридиональными поверхностями под углом d

К выделенному элементу приложены силы (в проекциях на направление радиуса):

- сила давления (давление на площадь):

• по цилиндрическим поверхностям:

- снизу

давление –

площадь -

т.к. тогда сила давления снизу:

- сверху

давление -

площадь -

тогда сила давления сверху:

• по боковым сторонам:

- по меридиональным поверхностям

площадь – drda

давление (в проекции на направление радиуса!):

тогда удвоенная (действует с двух сторон) сила давления по меридиональным поверхностям:

- по поверхностям, перпендикулярным оси ротора – уравновешиваются

- инерционная сила от центростремительного ускорения выделенного элемента (масса на ускорение):

масса

ускорение

Тогда инерционная сила будет

Составим уравнение равновесия

38.Изменение реактивности по высоте лопаток

Будем считать, что коэффициент скорости сопловых лопаток не изменяется вдоль радиуса, т.е.

Разделив и умножив числитель второго члена правой части на , получим

Так как , уравнение изменения степени реактивности по высоте лопаток преобразуется к виду

Здесь - безразмерный радиус.

39.Закрутка лопаток турбинной ступени. Причины, определяющие необходи- мость закрутки лопаток, способы закрутки и изменение профилей по высоте лопаток.

Причины:

1. В цилиндрической ступени (с постоянным профилем по высоте сопловых и рабочих лопаток для ) повышаются потери энергии в ступени по мере уменьшения значения . Это увеличение связано с дополнительными потерям от веерности. Потери от веерности возникают из-за неоптимальных углов входа потока в корневых и периферийных сечениях; из-за меридионального перераспределения расходов в сечениях рабочей решетки по сравнению с соответствующими сечениями сопловой решетки и, следовательно, увеличения потерь с выходной скоростью из-за большой неравномерности распределения С₂ по радиусу; из-за неоптимальных относительных шагов профилей в корневых и периферийных сечениях решеток и т.п.

2. Ступень с незакрученными сопловыми лопатками и профилированными по высоте рабочими лопатками при >4…6 существенно не снижает экономичности по сравнению со ступенью, выполненной по методу или по методу постоянного удельного расхода.

3. Ступень, спроектированная по методу постоянного расхода, обладает малыми потерями энергии для всего практического диапазона ступеней большой веерности. Это наиболее распространенный метод закрутки ступеней с длинными лопатками.

Кратко о методе закрутки при

Расчет ведется по поясам, каждый пояс рассчитывается, как ступень, по углам и числам Маха подбираются профили для средних радиусов поясов. В результате – закрученный профиль.

Определяются расходы по поясам, если снижаются, то подбираются, если повышаются – считают заново.

Правильность расчета – по расходу.

Кратко о методе закрутки при

Условия получения

Условия получения

Степень реактивности… Проверка расчета определяется по расходу.

Кратко о методе закрутки при постоянстве удельного расхода

Для сопловой решетки

d/l<10; G=const

Для решеток рабочих лопаток