Турбина сатысындағы жоғалтулар және пайдалы әсер коэффиценті

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

СӨЖ

Тақырыбы: Турбина сатысындағы жоғалтулар және пайдалы әсер коэффиценті

Орындаған: Оразғалиев Н. А.

Топ: ТФ-205

Тексерген: Нургалиев Д. Н.

Семей 2015

Мазмұны

Кіріспе3

Турбина сатысындағы жоғалтулар. Турбина сатысының пайдалы әсер коэффициенттері4

Қорытынды13

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі14

Кіріспе

Өздік жұмыста мен турбина сатысындағы жоғалтулар және турбина сатысының пайдалы әсер коэффициенттерін қарастыратын боламын, қысқаша мәлімет бере кетсем: Бу немесе газ турбинасы будың немесе газдың потенциалды энергиясы кинетикалық, ал кинетикалық энергиясы иіннің бұрылуның механикалық энергиясына айналатын қозғалтқыш болып табылады.

Жұмыс қалақшалар әсер бойынша турбиналық сатылар буы екіге бөлінеді активті және реактивті. Активті турбиналық сатыда кеңейтілу буы қозғалмайтын түтікте жұмыс қалақшаларға түскен кезде пайда болады. Реактивті турбиналық сатыда кеңейтілу буы қозғалмайтын түтікте ғана емес, сонымен қатар жұмыс қалақшалардың канал арасында пайда болады.

Турбина сатысындағы жоғалтулар. Турбина сатысының пайдалы әсер коэффициенттері

Бу немесе газ турбинасы будың немесе газдың потенциалды энергиясы кинетикалық, ал кинетикалық энергиясы иіннің бұрылуның механикалық энергиясына айналатын қозғалтқыш болып табылады.

Бу турбиналарын келесі белгілері бойынша топтастыруға болады:

1) Сатылар санына қарай: бір сатылы және көп сатылы.

2) Бу ағының қозғалысына қарай: осьтік және радиалдық.

3) Қорап санына қарай: бір қорапты, екі қорапты және көп қорапты.

4) Будың үлестіру принципі бойынша:

а) дроссельді (таза бу параллельді түрде бір немесе бірнеше реттеуші қақпақша арқылы түрбинаның шүмегіне (сопло) үдейді) ;

б) буы тізбектеліп ашылатын шүмек қатары арқылы үдейтін шүмекті бу үлестіруі;

в) таза будың бірінші сатылы шүмекке әкелуінен басқа келесі сатыларға суландыруға әкелінетін сулы бу үлестіру.

5) Будың қозғалу принципі бойынша: активті және реактивті.

6) Жылулық процестің сипаты бойынша:

а) регенерациялы конденсациялық турбиналар. Бұл турбиналарда басты бу ағыны конденсаторға бағытталады және бу ондірісіндегі қолданылатын жасырын бу түзілу жылулығы жоғалатындықтан, осы жоғалтуды турбинаның аралық сатысынан төмендету үшін жартылай реттелмеген регенеративті бу сұрыптау жүзеге асады;

б) өндірістік немесе жылыту қажеттіліктері үшін аралық сатыдағы бір немесе екі реттеуші бу іріктеуі бар конденсациялық турбиналар;

в) Қарсықысымды турбиналар. Атқарылған будың барлық мөлшерінің жылулығы өндірістік немесе жылыту мақсатына жұмсалады. Бұндай турбиналардың конденсаторы болмайды, және ақырғысатыдан шыға берістегі қысым конденсациялық турбинаның соңғы қысымынан жоғары болады;

7) Таза будың параметрлері бойынша:

а) орташы қысымды ( р ₀ = 34, 3 бар) ;

б) жоғарылатынған қысым ( р ₀ = 88 бар, t ₀ = 535 ⁰ C) ;

в) жоғары қысым ( р ₀ =127, 5 бар, t ₀ = 565 ⁰ C) ;

г) аса қауіпті параметрлері ( р ₀ =127, 5 бар, t ₀ = 565 ⁰ C) .

Реактивті турбиналық сатыда кеңейтілу буы қозғалмайтын түтікте ғана емес, сонымен қатар жұмыс қалақшалардың канал арасында пайда болады.

Түтіктегі ағымның ағу жылдамдығы мына формула бойынша анықталады:

$c_{1} = 44, 7\varphi\sqrt{\left( i_{0} - i_{1} \right) (1 - \rho) + \frac{c_{0}^{2}}{2000}},$

мұндағы $\ \varphi$ = (0, 93 ÷ 0, 98) - түтіктің жылдамдық коэффициенті;

$i_{0}$ , $i_{1}$ - түтіктегі бу энальпиясының кіруі және шығуы, кДж/кг;

р - реактивті сатының дәрежесі;

с ₀ -түтік алдыңдағы будың бастапқы жылдамдығы;

Егер түтік (с ₀ ) алдындағы бастапқы жылдамдығы үлкен емес болса, оны ескермеуге болады, онда түтіктегі ағымның (м/с) ағу жылдамдығы:

$c_{1} = 44. 7\varphi\sqrt{\left( i_{0} - i_{1} \right) (1 - \rho) }.$

Орташа қалақшадағы (м/с) айналу жиілігі:

$u = \frac{\pi dn}{60}$ ,

мұндағы d - сатының орташа диаметрі, м;

n - турбинаның білігінің айналу жиілігі

Қалақшадағы кіру буының салыстырмалы жылдамдығы:

$\omega_{1} = \sqrt{c_{1}^{2} + u^{2} - 2c_{1}ucos\alpha_{1}, }$

мұндағы, $\ \alpha_{1}$ - түтікпен диск жазықтығы арасындағы бұрылу бұрышы немесе с ₁ жылдамдық векторы және дисктің жазықтығы. арасындағы бұрышы.

Жұмыс қалақшалары арасындағы каналдан реактивті және активті сатыларда бу шығуының салыстырмалы жылдамдығы. р болса, онда формула:

$\omega_{2} = \psi\omega_{1},$

мұндағы ψ = (0, 86 ÷ 0, 95) - қалақшалардың жылдамдық коэффициенті.

Жұмыс қалақшалардың арасындағы каналдан реактивті және активті сатыларда бу шығуының абсолютті жылдамдығы р > 0 болса, онда формула:

Жұмыс қалақшаларының канал арасындағы абсолют жылдамдықтың шығу буы

$c_{2} = \sqrt{\omega_{2}^{2} + u^{2} - 2c_{2}\omega_{2}\cos\alpha_{2}, }$

мұндағы жұмыс қалақшаларынан шығу буының бұрышы, оны мына бойынша анықтайды:

$\beta_{2} = \beta_{1} - \left( 2^{0} \div 10^{0} \right) .$

Будың жұмыс қалақшасына кірісіндегі β ₁ - бұрышты жылдамдықтар үшбұрышынан шығатын қатынас арқылы анықтауға болады

$\tan{\beta_{1} = \frac{c_{1}\sin\alpha_{1}}{\cos{\alpha_{1} - u}}}$

Будың жұмысшы қалақшалар арасындағы каналдардан шығысындағы абсолюттік жылдамдықтың еністік α ₂ бұрышын жылдамдықтар үшбұрышынан шығатын қатынас арқылы анықтауға болады

$\cos{\alpha_{2} = \frac{(\cos{\beta_{2} - u) }}{c_{2}}}$ .

Саты қалақшаларындағы 1 кг будың жұмысы:

$L = u\left( c_{1}\cos{\alpha_{1} + c_{2}\cos\alpha_{2}} \right) = u\left( \omega_{1}\cos{\beta_{1} + \omega_{2}\cos\beta_{2}} \right)$ .

Лавальдің белсенді түрдегі бір сатылы бу турбинасы

Бір сатылы белсенді турбинасы келесі бөліктерден тұрады: 1 - білік; 2 - диск; 3 - жұмыс дөңгелегі; 4 - шүмектер; 5 - қорабы; 6 - шығару келте құбыры.

1 сурет - Бір сатылы белсенді турбинаның сұлбаның қимасы

Білік сапталған диск жіне жұмыс қалақшаларымен бірге турбинаның маңызды бөлігін құрайды - ротор. Ротор турбина қорабында құрылған (5) . Біліктің мойындары мойынтірікте жатыр.

Бу бастапқы қысымнан р сонғы қысымға р ₂ дейін суны шүмекте немесе шүмектер табында ұлғаяды. Қысымның төмендеуі әнтальпия мен температураның азаюымен бірге жүреді, яғни шүмекте бу ағысының кинетикалық энергиясына айналатын жылылың энергиясы іске асады. Будың шүмектегі ұлғаю процессі кезінде жылдамдығы с ₀ -дан с ₁ дейін өседі ал жұмыс қалақшаларының арналарында с ₁ -ден с ₂ қалақшаларына әсер етіп, турбина роторы айналу иінінің механикалық жұмысын атқарады. Турбина белсенді типті болғандықтан, барлық ұлғаю процессі тек қозғалыссыз арналарда ғана болады, ал кинетикалық энергия ұлғаласыз жұмыс қалақшаларындағы механикалық жұмысқа айналады.

1 - қорап; 2 - дағыра; 3 - тиекше; 4 - сатылардың бірінің шүмекті қалақшасы; 5 - сатылардың бірінің жұмыс қалақшасы; 6 - таза будың сақиналы беру камерасы; 7 - түсіру поршені; 8 - біріктергіш бу өткізгіш; 9 - шығарылым келте құбыр.

2 сурет- Парсонның реактивті типті көпсаталы бу турбинасы

Таза бу турбина қалақшаларына таза буға арналған сақиналы камерадан өтеді. Қоратың қозғалыссыз және қозғалатын бөліктерінде будың өтуғе канал ретінде бағыттаушы және жұмыс қалақшалары бекітілген. Бу қалақшалар арасындағы канал арқылы ағып өтіп, сақиналы камерадан шығаралым келте құбырға келіп түседі, содан кейін конденсаторға. Қозғалыс барысында бу ақырын р ₀ қысымынан р ₂ қысымына дейін кеңейеді. Ал жылу құрамыныңтөмендеуімен қатар жүреді, турбина реактивті болғандықтан, төмендеу қозғалыссыз каналарда және қозғалысты (жұмыс) каналдарында болады.

Турбиналы сатыдағы будың энергияға айналуы

О ₁ , О ₂ - шүмекті және жұмыс тор мойынының шамасы

3 сурет - Осьтік сатының қима бөлігі және сатының орташа диаметрі бойынша цилиндрлік қиманың жаймасы

с - абсолютті жылдамдық; u - айналмалы жылдамдық; ω - салыстырмалы жылдамдық

4 сурет - Турбиналы сатыдағы бу ағыны үшін жылдамдың ұшбырышы

Суретте ротор осі бойында турбиналық сатының осьтік типтегі схематикалық сызбасы мен шүмектңк және жұмыс қалақшалары бойынша диаметрдің цилиндрлік жаймасы.

Шүмектік қалақша каналдарында жқмыс денесі (бу) шүмек қалақшаларының қысымнан р ₀ саңылаудағы шүмек пен жұмыс қалақшаларының арасындағы қысымға дейін р ₁ кеңейеді. Бу шүмек қалақшаларының шыға берісінде кеңею процесі кезінде, α ₁ бұрышымен жұмыс қалақшаларының айналмалы жылдамдығының и ₁ векторына бағытталған с ₁ жылдамдығын қабылдайды (абсолютті жылдамдық) .

Бұрыштағы ағын бағыты шүмекті қалақшаларының пішіні мен қондырғысына байланысты беріледі. Жұмыс қалақшалары шүмек алдында айналмалы - жылдамдықпен и жылжиды. Бұл жылдамдықтың мәні жұмыс қалақшалары орналасқан диаметрден d және ротордың айналу жиілігіне тәуелді.

Жұмыс денесі жұмыс қалақшаларына кіре берісте салыстырмалы қозғалыста салыстырмалы жылдамдықпен ω ₁ ығысады. Салыстырмалы жылдамдық ω ₁ векторы абсолютті жылдамдық векторлық айналмалы жылдамдық векторының параллелограмм ережесі бойынша геометриялық есептелуыінен табылады.

Абсолютті с ₁ , айналмалы и ₁ және салыстырмалы ω ₁ жылдамдық векторлары жұмыс қалақшаларына кіре беісте жылдамдық үшбұрышын құрайды. Салыстырмалы ω ₁ және айналмалы и ₁ жылдамдықтар арасындағы бұрыш β _1.

Жұмыс қалақшасының кіре берісіндегі жиіліктерінің бағыты даярлану кезінде салыстырмалы жылдамдық бағытымен анықталады, яғни β ₁ бұрышымен. Жұмыс қалақшарлырының артында жұмыс денесінің р ₁ -ден р ₂ дейінгі кеңеюі және ағынның бұрылуы болады. Ағынның бұрылуы жасалады, және соған байланысты, ротордың келтіру машинасына қарсы тұру жұмысын атқаратын айналдыру моменті. Жұмыс қалақшасының каналындағы ағынның бұрылуы есесіне күштің белсенді бөлігі құрылады, ал жұмыс қалақшасының каналындағы ағынның үдеуі есесіне жұмыс қалақшаларына әсер ететін күштің реактивті бөлігі құрылады. Қалақшаның жұмыс каналынан шыға берістегі жұмыс денесінің салыстырмалы жылдамдығы ω ₂ әріпімен белгіленеді және жұмыс торының каналына кіре берістегі салыстырмалы қозғалыстың кинетикалық энергиясымен және жұмыс денесінің р ₁ қысымнан р ₂ қысымға дейінгі кеңею энергиясымен анықталады. 2 индексі (ω ₂ , с ₂ , и ₂ ) жылдамдықтар жұмыс қалақшаларынан шыға берістегі жылдамдық үшбұрышын құрайды.