Принцип работы

Осевые турбомашины - это тепловые двигатели, в которых тепловая энергия пара или газа, имеющих высокие давления и температуру преобразуется в механическую энергию, вращающую ротор. Это преобразование происходит в ряде ступеней, каждая из которых состоит из двух конструктивных элементов - это неподвижная сопловая решетка, образованная профилями (кольцами), закрепленными в специальной диафрагме и вращающееся вместе с паром рабочие лопатки, которые закрепляют по окружности дисков связанных с валом турбины.

Между сопловыми решетками образуются сопловые каналы, которые служат для ускорения движения пара (тепловая энергия переходит в кинетическую), рабочие лопатки образуют рабочие каналы для прохода рабочего тела и передачи движения на вал за счет его торможения, а иногда и дополнительно расширения. Если преобразование потенциальной энергии пара или газа в кинетическую происходит преимущественно в сопловых решетках, то соответствующая ступень турбины называется активной, если такое преобразование происходит как в сопловых, так и в рабочих решетках, то такая ступень называется реактивной ступенью p=h_ос /h_о. Степень реакции (Р)- отношение располагаемого теплоперепада на сопловой решетке (h_ос) на суммарный располагаемый теплоперепад на ступени (h_о).

Современные тепловые турбины состоят преимущественно из активных ступеней и называются активными ρ =0,02-0,1. Последние несколько ступеней имеют длинные лопатки у них веерность θ>0,1; θ=1/d∙ℓ; ℓ- высота лопатки, d-средний диаметр ступени.

Для последней ступени ρ >0,3 (до 0,6). Активные турбины имеют дисковую конструкцию ротора. Реактивные ступени ρ >0.4 (до 0.6), лопатки ввариваются в ротор.

Классификация стационарных паровых турбин:

1)по цели использования:

а) энергетические турбины, которые служат для привода электрогенератора;

б) промышленные турбины для обеспечения паром различных процессов, а также для приводов крупных механизмов на не энергетических предприятиях (компрессоры, паровые молоты) параллельно выдают электрическую энергию в местную сеть;

в) вспомогательные турбины предназначены для обеспечения технологического процесса, для производства электроэнергии на ТЭС (привод питательного насоса и т.д.).

2)по характеру теплового процесса:

а) конденсационные - для выработки электроэнергии, незначительная часть пара может подаваться на тепловое потребление из нерегулируемых отборов (бойлера, сетевые подогреватели), но при этом основная часть пара идет в конденсатор;

б) теплофикационные- предназначены для совместной выработки электроэнергии и тепловой энергии, причем тепловая энергия является приоритетной. Теплофикационные могут быть с отборами пара и с противодавлением.

3)по параметрам пара:

а) докритического давления: -среднего давления Р=3,42 МПа; высокого давления Р=8,8 МПа, сверхвысокого давления Р=12,7 мПа;

б) сверхкритического давления Р=23,5 МПа

4)по числу часов использования:

а) базовые для круглогодичной, круглосуточной работы (80% от номинальной) 6000 - 7500 часов в году;

б) полупиковые -число часов использования от 4000-5000 часов в год (более маневренные)

в) пиковые -число часов использования 1500 - 2500 часов (газовые турбины, гидравлические) включаются 1 -2 раза в сутки.

5)по конструктивным особенностям:

а) по числу цилиндров (1-5) ЦВД, ЦСД, ЦНД;

б) одновальные и реактивные турбины двухвальные 1-ЦВД, ЦСД; 2 вал-ЦНД-тихоходный

в) активные и реактивные турбины дисковые и барабанные.

Маркировка турбин: К- конденсационная Т- теплофикационная ПТ- с производственным и отопительным отбором ПР- с производственным отбором и противодавлением КГ- с теплофикационным отбором и повышенным отбором пара в конденсатор Р- с противодавлением. Турбины Р и ПР - конденсатор не имеют.

Т - 50 /60 - 130 ПТ - 60/75 - 130/12 (производственный и теплофикационный отбор

мощность давление давление в производст.

ном. мах начальное отборе (кгс/см)

ПР-12/15- 12,7/ 1,2/0,5

Противодавление и производственный регулируемый отбор

К- 500-60-1500 - тихоходная турбина

Об/мин