Газотурбинные установки. Конструкция, динамика и прочность турбомашин (Ответы на экзаменационные вопросы и задания), страница 6

57. От чего главным образом зависит предельная мощность однопоточной конденсационной турбины?

(из Костюка) Предельная мощность турбины однопоточной турбины зависит от шести основных параметров: , – это напряжения, выходная скорость, теплоперепад, удельный объем на выходе, скорость вращения вала и плотность материала лопаток.

Главным образом мощность турбины зависит от расхода (при известном теплоперепаде, внутреннем относительном КПД).

58. Объясните почему большинство мощных турбин насыщенного пара выполняются тихоходными?

Если изменить количество оборотов на валу, заменив 2-х полюсных быстроходный генератор (50 1/с) на 4-х полюсных тихоходный генератор (25 1/с), то предельная мощность увеличится в 4 раза, ради увеличения предельной мощности их выполняют тихоходными.

Турбины, работающие в области влажного пара, имеют большой износ лопаток последних ступеней капельками влаги находящимися в паре, что снижает ресурс и КПД, тихоходность турбины существо уменьшает влияние этого фактора, кроме того, увеличение предельной мощности, позволяет  сократить количество ступеней в ЧНД (последние ступени, работающие на паре с намного более высокой степенью влажности)

59. Какое наибольшее число цилиндров имеют изготовленные в настоящее время турбины? Что ограничивает увеличение числа цилиндров?

5(1ЦВД 1ЦСД 3ЦНД). В случае увеличения – удорожание турбины, большие тепловые расширения, большее число опорных подшипников, соединения роторов-муфт, увеличение длительности и стоимости ремонта, предельное число потоков в конденсатор равно 6.

60. Назовите размеры максимально длинных последних лопаток быстроходных и тихоходных турбин отечественных заводов?

50 Гц – 1200мм, 25 Гц – 1500AEG(1450ХТЗ)мм.

61. Какие дополнительные потери в турбинной ступени учитываются относительным внутренним КПД по сравнению с относительным лопаточным КПД?

;

62. Какова физическая сущность потерь в ступени, вызванных парциальным подводом пара?

1) Потери на выкалачивание

2) Подсос и утечки на концах сегмента

3) Неравномерность потока на концах сегмента

63. Почему ступени с парциальным подводом пара проектируют с небольшой степенью реактивности?

Чтобы уменьшить утечки пара в зазоры между диафрагмой и рабочей лопаткой (вентиляционные и сегментальные потери).

64. Что такое коэффициент возврата теплоты в многоступенчатой турбине?

 – коэффициент возврата теплоты, где:

Q – возвращенная теплота потерь энергии ступеней, которая увеличивает располагаемую энергию ступеней многоступенчатой турбины по сравнению с одноступенчатой.

В каждой ступени теплоперепад посчитанный по изоэнтропе от первой точки () и от точки i () различаются. Повышение теплоперепадов, вызывается расхождением изобар в H-S диаграмме в направлении увеличения энтропии. (потери энергии в ступени переходят в теплоту и повышают энтальпию пара за ступенью, в реализации этой энергии состоит одно из преимуществ многоступенчатой конструкции)

65. От каких факторов и параметров зависит коэффициент возврата теплоты в многоступенчатой турбине?

(из учебника Костюка)

Тогда коэффициент возврата теплоты зависит от того в какой области работают ступени (перегретый, влажный или частично в области перегретого, а частично в области влажного пара) – определяется коэффициентом k_t (зависит от показателя изонтропы k, газовой постоянной R и температуры T₀)

От внутреннего относительно КПД (), от располагаемого теплоперепада турбины (), от числа ступеней (z) (так как энергия в последней ступени перешедшая в энтальпию пара не используется и является потерей, и так как теплоперепад первой ступени не увеличивается за счет возврата теплоты, то чем меньше ступеней, тем дальше реальный коэф от идеального - рассчитанного для бесконечного числа ступеней)

66. По какой причине регулирующие ступени всегда выполняются активного типа?

Из-за того что регулирующие ступени предназначены для выравнивания поля скорости.

67. Способы изменения расхода свежего пара.

Регулирование турбиной: дроссельное регулирование, сопловое регулирование, внешний обвод (как правило, он сочетается с дроссельным парораспределением), внутренний обвод (применяется вместе с сопловым парораспределением).