Проект паровой турбины: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Энергетические машины", страница 8

Комментарии к таблицам  3.1 – 3.3

⁽¹⁾   Выбор степени реактивности

Выбор степени реактивности r ступени является в общем случае технико-экономической задачей. Однако для случая регулирующей ступени этот выбор в значительной степени упрощается: регулирующая ступень выполняется активной независимо от типа турбины. Это определяется, прежде всего, стремлением сработать в регулирующей ступени значительный тепловой перепад (см. п. 2.5).

Вместе с тем следует учитывать, что с увеличением степени реактивности улучшается заполнение межлопаточных каналов рабочих венцов и обтекание рабочих лопаток на всех режимах. Однако при парциальном подводе пара (а регулирующие ступени по определению являются ступенями с парциальным подводом пара, в которых максимальное значение степени парциальности в зависимости от конструкции сопловых коробок не может превышать 0,8 – 0,95) значительная степень реактивности резко снижает экономичность ступени из-за растекания пара в зазоре между сопловыми и рабочими лопатками и возникновения, вследствие этого, утечек пара, минующего каналы рабочей решетки, расположенные в каждый текущий момент в зоне подвода пара (в зоне сопловых сегментов). Но и при отсутствии реактивности в ступени с парциальным подводом пара возникают дополнительные потери, связанные с эжекцией пара из зазора. Для сокращения этих потерь все же оказывается целесообразным в регулирующей ступени применять небольшую расчетную реактивность.

Для одновенечной регулирующей ступени рекомендуется принимать r = 0,03 – 0,07.

Для двухвенечной регулирующей ступени рекомендуется принимать реактивность r = 0,08 – 0,12. При этом реактивность рабочего венца первого ряда назначается наименьшей (r_рл1 = 0,01 – 0,02), а степень реактивности направляющих лопаток – наибольшей (r_нл = 0,04 – 0,08).

⁽²⁾   Определение коэффициента расхода

При определении выходных сечений сопловых и рабочих решеток необходимо учитывать реальный характер течения в решетках. Наличие пограничного слоя, неравномерность полей скоростей и вторичные течения приводят к отличию действительного расхода через сечение от теоретического, что и учитывается коэффициентом расхода m.  Коэффициент расхода зависит от геометрических параметров решетки (прежде всего, от относительной высоты лопаток ⁽⁵⁾ ), и от параметров потока (прежде всего от числа Маха). Зависимость коэффициента расхода mот числа Маха  и относительной высоты лопаток показана на рис. 3.1. Для регулирующих ступеней в первом приближении можно принять = 0,3 – 0,5  и  = 0,5 – 1,   для нерегулируемых ступеней -  = 0,5 – 1  и  = 2 – 4 (меньшие значения принимаются для коротких лопаток первых ступеней).

	Рис. 3.1.  Коэффициент расхода в зависимости от числа Маха и относительной высоты лопаток		Рис. 3.2.  Коэффициенты скорости в зависимости от относительной высоты лопаток

 

⁽³⁾  Выбор эффективного угла выхода потока

При выборе эффективного угла  выхода потока из сопловых лопаток следует иметь в виду, что уменьшение угла позволяет увеличить высоту лопаток и повысить КПД ступени. С другой стороны, уменьшение угла a_1э< 11^о ведет к увеличению потерь в осевом зазоре между сопловыми и рабочими решетками, т. к. увеличивается путь протекания пара в зазоре и, следовательно, увеличивается снос потока к периферии.  Для ступеней активного типа обычно применяются решетки с углами a_1э  от 11 до 16^о. Однако если высота решетки получается менее 15 – 20мм, то угол может быть уменьшен до 8^о.

⁽⁴⁾  Определение степени парциальности

Оптимальную степень парциальности можно определить из полуэмпирических формул:

- для одновенечных ступеней

                                 ,                                               (3.1)