Расчет проводим с помощью h, s -диаграммы. Пусть состояние пара на выходе из последней ступени турбины при изменившемся режиме соответствует точке Ah, s -диаграмме (рис. 7.2). Определив потери на трение Δ Hтр и оценив предварительно потери с выходной скоростью Δ Hвс, находим в точке B состояние пара на выходе из каналов рабочей решетки.
Рис. 7.2. К расчету переменного режима работы ступени от конечного состояния:
А - процесс расширения пара в h,s -диаграмме; б - треугольники скоростей
Внешние характеристики турбоагрегатов.
К внешним характеристикам турбинной ступени (турбины) относят мощность N, крутящий момент на валу M, число оборотов ротора n, расход рабочего тела G, располагаемая работа L0, КПД и др. Графическая взаимосвязь между любыми двумя из этих величин называется характеристикой ступени (турбины).Рассмотрим связь между наиболее важными (итоговыми) внешними характеристиками: мощностью N, моментом M и частотой вращения n. При неизменном положении органов управления и регулирования сохраняются постоянными расход рабочего тела G=G0 и располагаемая работа L0=L00. Изменяя нагрузку потребителя механической энергии, произойдет торможение (уменьшение n) или разгон (увеличение n) системы ротор турбины – потребитель. Такая ситуация имеет место при изменении угла установки лопастей ВРШ.
Методы повышения к.п.д. турбоагрегатов и судового пропульсивного комплекса на режимах частичной нагрузки.
Общая характеристика нерасчетных режимов.
Номинальный режим работы турбины обычно совпадает с полной загрузкой. Поэтому нерасчетные режимы в основном являются режимами долевых или частичных нагрузок, которые охватывает широкую область режимов от номинальной мощности (100%) до нуля (N=0). Исключение составляют перегрузочные режимы (от 100 до 110% номинальной мощности).
В судовых турбинах с уменьшением мощности обычно уменьшается располагаемая работа, расход рабочего тела и число оборотов. Это справедливо и для каждой ступени в отдельности, за исключением регулировочной, требующей специального рассмотрения.
На долевых нагрузках сохранят силу уравнения расхода, энергии, количества движения и другие, но геометрия турбинных решеток остается неизменной. Поэтому для режимов, отличных от расчетного, особую роль играют вопросы соответствия формы канала характеристикам потока. Несоответствие геометрии решеток и параметров рабочего тела приводит к перестройке течения, к ограничению пропускной способности решеток, а следовательно, всей турбинной ступени и группы ступеней. Обычно перестройка потока сопровождается добавочными потерями энергии, которые могут существенно превышать потери на номинальном режиме. Важную ограничительную роль играют критические режимы течения.
Глава 8. Регулирование мощности и оборотов ГТЗА.
