Судовые паровые турбины и их эксплуатация

Работа пара в реактивной ступени. Чисто реактивные турбины из-за чрезмерно высокой частоты вращения в практике применения не нашли. Используются полуреактивные турбины (называемые упрощенно реактивными), в которых пар поровну расширяется в неподвижных направляющих каналах и в подвижных каналах между рабочими лопатками дисков.

В ступени реактивной турбины (рис. 2) пар давлением р0 со скоростью с0 поступает в неподвижные аппараты, образованные направляющими лопатками 2, в корпусе 1 турбины, где он частично расширяется до давления р1 (как в соплах) и приобретает скорость с1. С этой скоростью пар входит в каналы рабочих лопаток, укрепленных в роторе 3, и, воздействуя на эти лопатки, отдает им приобретенную кинетическую энергию. Абсолютная скорость пара при этом уменьшается до значения выходной скорости. Таким образом, здесь также осуществляется активный принцип. Вследствие суживающейся формы каналов рабочих лопаток пар в них дополнительно расширяется до давления р2, что вызывает появление реактивной силы, действующей на каждую лопатку (направление движения лопаток показано стрелкой).

На рис. 3 показаны силы, действующие на рабочую лопатку реактивной турбины. Попадая из направляющего канала 1 в рабочий канал 2, струя изменяет направление течения, вследствие чего развиваются центробежные силы частиц пара. Суммарное усилие, испытываемое рабочей лопаткой от активного действия струи, выразится силой ракт. Так как в рабочем канале пар расширяется, возникает реактивная сила Рреакт, направление которой зависит от формы лопатки. Сложив силы Ракт и Рреакт, получим равнодействующую силу Р, вращающую рабочую лопатку. Кроме того, разность давлений р1 и р2 у входа в ра­бочий лопаточный канал и у выхода из него вызывает появление до­полнительной неуравновешенной силы Ра, действующей на лопатку вдоль оси ротора. Силы Р и Ра дают результирующую силу Ррез. Одноступенчатые реактивные паровые турбины на практике не применяют.

Рис. 2. Схема преобразования давления и скорости пара в реактивной ступени

Рис. 3. Силы, действующие на рабочую лопатку реактивной турбины

Схема работы пара в многоступенчатой реактивной турбине дана на рис. 4. Турбина состоит из корпуса 4, в котором укреплены неподвижные направляющие лопатки 3, и ротора 2, на котором размещены подвижные рабочие лопатки 1. Пар давлением р0 подводится к кольцевому каналу 5 перед первым рядом направляющих лопаток. В этом ряду пар расширяется до давления р1 и увеличивает свою скорость до значения с1. Проходя далее по первому ряду рабочих лопаток, пар продолжает расширяться. Абсолютная скорость пара на рабочих лопатках уменьшается до значения с2 вследствие преобразования его энергии в механическую работу вращения лопаток. На направляющие лопатки второй ступени пар входит, имея абсолютную скорость с2. Здесь вследствие нового падения давления пар увеличивает свою скорость от с2 до с1 с которой поступает на второй ряд рабочих лопаток, и т. д., пока пар не пройдет все облопачивание и не будет использован весь располагаемый для работы турбины перепад энтальпий.

Вследствие разности давлений пара при входе на рабочие лопатки и при выходе с них и динамического усилия потока в турбине создается осевое усилие, стремящееся сдвинуть ротор в сторону движения пара. Для разгрузки этого усилия в передней части ротора установлен думмис (разгрузочный поршень) 6. Сущность действия думмиса заключается в том, что пространство перед ним сообщается при помощи трубы 7 с полостью отработавшего пара и таким образом создается разность давлений, действующая в сторону, противоположную направлению движения пара.

Популярные материалы:

Правила плавания в водах Греции
Правила использования радиотелеграфных станций. Иностранные военные корабли, находящиеся в территориальных водах Греции, могут пользоваться судовыми радиостанциями в соответствии со следующими правилами военно-морского министерства, утвер ...

Расчет безопасной якорной стоянки
Танкер водоизмещением ∆ = 84500 тонн, длина L = 228 м, средняя осадка dср = 13,6 м, высота борта Нб = 17,4 м, масса якоря G = 11000 кг, калибр якорной цепи dц = 82 мм, глубина места постановки на якорь Нгл = 30 м, грунт – ил, наибол ...

Диагностика ДВС по относительной утечке сжатого воздуха: цели диагностирования
В двигателе внутреннего сгорания цилиндропоршневая группа работает в наиболее тяжелых условиях (газовая среда, высокая температура, большие циклические нагрузки). При этом происходит интенсивное изнашивание деталей, что приводит к прорыву ...