Собственно внутренние потери в ступенях.

 

Классификация внутренних потерь.

Внутренние потери турбинной ступени рассчитываются следующим:

образом: , где

Рассмотрим подробнее в этом пункте потери на трении диска и бандажа. Частицы пара, прилипая к диску по спирали начинают перемещаться к периферии. Происходит вихревое движение (рис.4.10). В зазоре между бандажной лентой и корпусом тоже создается вихревое движение.

Рис.4.10. Потери на трение диска ибандажа.

 

Характерны для ступеней с частичным подводом пара см.рис.4.11а. Для активных лопаток характерны два симметричных вихря см.рис. 4.11б; для реактивных лопаток см.рис. 4.11в.

Рис.4.11. Вентиляционные потери.

 

Для изображенной на рисунке ступени

 

Потери от неполноты степени впуска, :

= + , где

- краевые потери; возникают в результате того, что часть пара из

крайних сопловых каналов растекается в застойные зоны и не поступает на

рабочие лопатки и не участвует в полезной работе.

- потери на выколачивание; возникают в результате того, что часть пара расходуется на выбивание застойного пара из рабочих лопаток, которые находились в застойной зоне.

- эжекционные потери; возникают в результате того, что часть энергии пара расходуется на подсасывание пара из застойной зоны.

 

Потери от утечек в турбинной ступени.

Утечки пара происходят в зазоре уплотнения диафрагмы, через зазор между корпусом и краем лопатки (радиальные), через концевые уплотнения. Для предотвращения этих потерь предусмотрены лабиринтовые уплотнения см.рис.4.12. Уплотнение прижимается к ротору пружиной и под действием пара, подаваемого на уплотнения. Пар придавливает нож, проходя через сверление в диафрагме.

Точность выполнения зазора измеряют свинцовой проволокой.Количество ножей в зависимости от перепада давления в турбине 3÷5 шт.

В уплотнении происходит попеременное превращение ЕК в EП и наоборот,за счет этого происходит потеря энергии потока и пар не проходит черезуплотнение.

Рис.4.12. Потери от утечек

В концевых уплотнениях число ножей зависит от давления перед первой ступеней и достигает количества 20÷25 и более; работают они по тому же принципу. Радиальные уплотнение представлено на рисунке см.рис.4.13. Уплотнение обеспечивается четырьмя ножами.

 

Рис.4.13. Радиальное уплотнение.

 

Потери от влажности пара.

Последние ступени ТНД и многоступенчатых вспомогательных турбин работают в области влажного пара, где происходит процесс выпадения частичек влаги. При повышении влажности пара частички влаги увеличиваются в размерах и превращаются в маленькие капельки воды. Увлекаемые паром, они движутся с меньшей скоростью, чем пар.

Если пар, вытекающий из сопла с абсолютной скоростью с₁ (рис. 4.14), входит в лопаточный канал без удара, имея относительную скорость ω₁, то частицы воды, движущиеся со значительно меньшей скоростью с₁', войдут в канал с относительной скоростью ω₁ '. В результате капли воды будут ударяться о выпуклую часть лопаток. Эти удары вызывают эрозию входных кромок и создают тормозной момент на диске, что приводит к снижению окружного КПД ступени.

Рис. 4.14. Потери от влажности пара.

В первом приближении можно считать, что снижение окружного КПД ступени составляет 1 % на каждые 1,5% содержания влаги в паре. Потери от влажности обозначаются q_x. Благодаря применению в последних ступенях турбин низкого давления дренажных устройств влагосодержание пара снижается примерно в 2 раза, чтосоответственно уменьшает потери от влажности пара.