Пристрій і принцип дії парових турбін - студопедія

Парову турбіну відносять до типу лопаточного двигуна. Робочим органом її є насаджений на вал диск з вінцем вигнутих робочих лопаток. Перед лопатками розташований ряд простих або комбінованих сопел. Сопла є нерухомою частиною турбіни; їх кріплять до корпусу або діафрагми. Сукупність обертових частин турбіни - вал, диски з робочими лопатками - це її ротор, а нерухомих частин - статор. Статор турбіни складається з фундаментної рами, рознімного сталевого або чавунного корпусу, лабіринтових ущільнень в місцях проходу вала через корпус, діафрагм з соплової гратами, що розділяють простір всередині корпусу на окремі камери - ступені тиску.

Принцип дії турбіни пояснимо двома процесами, що відбуваються в соплових решітках і каналах, утворених робочими лопатками, при проходженні через них робочого тіла - пара чи газу.

В соплах потенційна енергія пари перетворюється в кінетичну; в лопатковому каналі під впливом струменя пара виникає відцентрова сила, що впливає на лопатки і викликає обертання ротора турбіни. При з'єднанні валу з генератором струму механічна енергія перетворюється в електричну.

У однодискової турбіні не вдається досить повно використовувати кінетичну енергію струменя пара. Значна частина її втрачається з вихідною швидкістю пари, що залишає турбіну, що знижує ККД турбіни. Крім цього, для генераторів струму надмірно висока частота обертання не потрібно. З метою зниження кутової швидкості і підвищення економічності роботи турбіни їх виконують багатоступінчатими - зі ступенями швидкості і тиску.

За принципом дії в залежності від характеру сил, що викликають обертання валу, турбіни підрозділяють на активні і реактивні. Особливістю реактивних турбін є несиметрична форма лопаток, що утворюють криволінійні звужуються канали. При русі по таким каналам пар на виході з сопла продовжує розширюватися, підвищуючи свою відносну швидкість. На додаток до відцентрової силі це викликає діючу на лопатки реактивну силу тиску.

Турбіни, що працюють по активному принципу, мають симетричну форму лопаток і лопатковий канал майже постійного перетину. Тому падіння тиску і збільшення швидкості пара в них відбуваються тільки в соплах, на робочих лопатках використовується тільки кінетична енергія пара.

Турбіна на одному диску має два паралельних вінця лопаток. Між ними розташовані нерухомі напрямні лопатки для плавного переходу струмені пари з одного вінця на інший з метою збереження одного напрямку сили, що діє на лопатки кожного ряду. Тиск від р0 до р \ падає тільки в соплах, на робочих лопатках воно залишається постійним. З падінням тиску в соплах збільшується кінетична енергія, яка порівну розподіляється між двома рядами робочих лопаток, перетворюючись в роботу на- валу турбіни. Зміна швидкості на напрямних лопатках досить незначно за рахунок деякої втрати енергії на тертя. Турбіни мають низький ККД і невелику потужність; їх застосовують для приводу машин невеликої потужності (відцентрових насосів та ін.).

Схожі статті