Проект паровой турбины: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Энергетические машины", страница 15

Концевые уплотнения распределяются на ряд отсеков камерами, из которых предусматривается отвод части пара в промежуточные ступени турбины или в подогреватели регенеративной схемы. В крайних камерах уплотнений поддерживается с помощью эжектора разрежение, за счет чего исключается попадание пара в помещение машинного зала. В камеры, соседние с крайними, подводится охлаждающий пар из деаэратора от общего коллектора, в котором поддерживается небольшое избыточное давление в 10 – 20 кПа.         

На рисунках 6.1 и 6.2 приведены типовые схемы уплотнений.

Начальное состояние пара перед первым отсеком переднего уплотнения  будет соответствовать состоянию пара за соплами регулирующей ступени, а перед первым отсеком заднего уплотнения – состоянию пара за последней ступенью. При использовании цилиндров с противотоком параметры пара за промежуточным уплотнением определяются параметрами пара перед вторым отсеком проточной части.

Расчет лабиринтового уплотнения, как правило, производят для отсеков до отвода пара в сальниковый подогреватель (СП). Для последующих отсеков число гребешков конструктивно принимают равным 6 – 10 для каждого отсека.

Процесс в уплотнениях может быть с достаточной точностью рассматриваться как процесс дросселирования с сохранением постоянной энтальпии. Поэтому удельный объем пара в камерах определяется по         формуле (1.3) при заданном в камере давлении и постоянной энтальпии, соответствующей  энтальпии перед первым отсеком соответствующих уплотнений.

Расход пара в отсек уплотнений может быть определен по известной формуле

,                              (6.1)

где = 0,7 – 0,75 - эмпирический коэффициент расхода, зависящий от формы гребешков и относительных размеров гребешка и радиального зазора между гребешками и валом;  - площадь радиального зазора (- диаметр вала в уплотнении,  - радиальный зазор, принимаемый 0,5 – 0,8 мм);   , - давление и удельный объем пара перед отсеком;   - отношение давлений пара за и перед отсеком;  - число гребешков.

При заданных утечках пара в уплотнения из указанной выше формулы можно определить число гребешков. Для первых отсеков концевых уплотнений и промежуточных уплотнений  рекомендуется принимать утечки 0,5 – 1% от расхода свежего пара. Для последующих отсеков расход принимается равным половине расхода предыдущих отсеков.

Часть II.  Расчеты на прочность деталей турбины

При тепловом расчете проточной части паровой турбины некоторые величины, такие как ширина рабочей решетки, толщина диска и др., предварительно принимаются с последующей проверкой возникающих при их работе напряжений и сравнением их с допускаемыми напряжениями для выбранного материала. В методических указаниях приводится упрощенная методика расчета на прочность основных деталей паровых турбин.

7. Материалы в турбостроении

Многие детали паровых турбин изготавливают  из сплавов на основе железа - сталей и чугунов. Они всегда содержат в себе следующие элементы: углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, водород, кислород и азот. Стали и чугуны, содержащие кроме железа лишь те примеси, которые поступили в них при доменном или сталеплавильном процессах, называются углеродистыми. Стали, содержащие какую-либо из постоянных примесей в искусственно увеличенном количестве (например, марганец или кремний), а также содержащие специальные добавки (молибден, никель и др.), называют легированными. В условных  обозначениях материала указывается процентное содержание того или иного металла, входящего в сплав.