- Các cánh ống phun của tuốc bin đ−ợc gắn trên các bánh tĩnh, bề mặt giới hạn của bánh tĩnh đ−ợc gọi là gốc cánh. - Tổn thất năng l−ợng trên ống phun. - C 1 = ϕ C 1l = ϕ 2 h op + C Tổn thất năng l−ợng trong dãy ống phun bằng:. - Đối với các ống phun của tuốc bin hiện đại thì trị số của hệ số vận tốc ϕ trong khoảng và trị số của hệ số tổn thất ς op trong khoảng 0,05 - 0,1. - Tổn thất năng l−ợng trên cánh động. - w là hệ số tốc độ. - TổN THấT Và HIệU SUấT CủA TầNG Tuốc BIN 6.3.1. - Thành phần R a theo ph−ơng dọc trục tuốc bin, thành phần này có hại, làm cho rôto tuốc bin dịch chuyển dọc trục và có thể gây ra sự cố.. - n là tốc độ quay của tuốc bin, (vg/s). - [W] (6-26) Nếu tuốc bin có nhiều tầng thì công suất tổng của tuốc bin sẽ bằng tổng công suất của các tầng.. - Tổn thất năng l−ợng và hiệu suất trên cánh động của tầng 6.3.2.1. - Tổn thất tốc độ ra. - Tổn thất tốc độ ra là tổn thất động năng do dòng hơi mang ra khỏi tầng. - 2 gọi là tổn thất tốc độ ra, ký hiệu là. - Hiệu suất trên cánh động của tầng tuốc bin. - Hiệu suất trên cánh động của tầng tuốc bin là tỉ số giữa công suất trên cánh. - Trong tuốc bin nhiều tầng thì động năng ra khỏi tầng tr−ớc là C 2 2. - 2 là tổn thất tốc độ ra của tầng.. - Đối với tầng tuốc bin thực tế thì cần kể đến các tổn thất trong ống phun, tổn thất trong dãy cánh động và tổn thất tốc độ ra của tầng, khi đó công mà tầng sinh ra sẽ là:. - ∆h p : tổn thất năng l−ợng trên ống phun, ∆h p. - ∆h đ : tổn thất năng l−ợng trên cánh động, ∆h đ. - ∆h r : tổn thất tốc độ ra, ∆h r = C 2 2. - là các hệ số tổn thất năng l−ợng.. - tuốc BIN NHIềU TầNG. - QUá TRìNH LàM VIệC CủA tuốc BIN NHIềU TầNG 7.1.1. - điện công suất lớn thì phải có tuốc bin công suất lớn, nghĩa là tuốc bin phải làm việc với l−u l−ợng hơi lớn, thông số hơi cao, nhiệt dáng lớn. - Tuy nhiên, mỗi một tầng tuốc bin chỉ có thể đạt đ−ợc hiệu suất cao nhất ở một nhiệt dáng nhất định, vì vậy với nhiệt dáng lớn, muốn đạt đ−ợc hiệu suất cao thì phải cho hơi làm việc trong một dãy các tầng đặt liên tiếp nhau, tuốc bin nh− vậy gọi là tuốc bin nhiều tầng.. - Trong tuốc bin nhiều tầng, tầng đầu tiên gọi tầng tốc độ, các tầng tiếp theo là tầng áp lực, sinh công. - Ngoài ra nó còn làm nhiệm vụ điều chỉnh l−u l−ợng hơi vào tuốc bin khi phụ tải thay. - Tuốc bin l oại này có −u điểm là cấu tạo đơn giản, chắc chắn, giá thành rẻ, vận hành đơn giản, tuy nhiên hiệu suất thấp và công suất đơn vị nhỏ nên chỉ chế tạo để kéo các thiết bị phụ nh− bơm n−ớc cấp, quạt khói, trục ép mía. - Tầng có hai cấp tốc độ đ−ợc ứng dụng rộng rãi để làm tầng điều chỉnh của tuốc bin, đặc biệt là trong các tuốc bin thông số cao. - Nếu các tầng của tuốc bin làm việc theo nguyên tắc xung lực thì gọi là tuốc bin xung lực, nếu theo nguyên tắc phản lực thì gọi là tuốc bin phản lực. - Khi tuốc bin làm việc ở phạm vi nhiệt độ từ 400 0 C trở lên thì chọn nhiệt dáng. - đối với tầng tuốc bin xung lực khoảng từ 42-50 KJ/kg, đối với tầng tuốc bin phản lực khoảng từ 17-25 KJ/kg. - đối với tầng tuốc bin xung lực khoảng từ 179-190 KJ/kg, đối với tầng tuốc bin phản lực khoảng từ 85-105 KJ/kg. - Tuốc bin công suất lớn có thể có đến 40 tầng.. - Nguyên lý làm việc của tuốc bin nhiều tầng 7.1.2.1. - Tuốc bin xung lực nhiều tầng. - biểu diễn sơ đồ cấu tạo, sự thay đổi áp suất, thay đổi tốc độ dòng hơi và momen quay trong tuốc bin xung lực nhiều tầng. - Đối với tuốc bin xung lực nhiều tầng, bánh tĩnh 2 đ−ợc bố trí xen kẽ giữa hai bánh động 1. - chặt trên trục tuốc bin. - Dòng hơi ra khỏi tầng này sẽ tiếp tục đi vào các tầng tiếp theo và quá trình biến đổi năng l−ợng nh− trên lại xẩy ra cho đến khi áp suất giảm xuống đến trị số áp suất hơi thoát p k ở cuối tuốc bin.. - ở tuốc bin xung lực nhiều tầng có công suất lớn, các tầng áp lực ở phần cao áp th−ờng đ−ợc chế tạo theo kiểu tầng xung lực có độ phản lực nhỏ, từ ρ . - Sơ đồ cấu trúc của tuốc bin xung Hình 7.2. - 2-bánh tĩnh trong tuốc bin xung lực nhiều tầng. - Mômen quay M trên trục tuốc bin tăng dần theo chiều chuyển động của dòng hơi và bằng tổng các momen của các tầng tr−ớc nó.. - Tốc độ C 1 của dòng hơi luôn luôn tăng lên trong dãy ống phun do sự biến đổi nhiệt năng thành động năng, còn trong dãy cánh động tốc độ của dòng luôn luôn giảm xuống do biến động năng thành cơ năng làm quay tuốc bin.. - Quá trình dãn nở của hơi trong tuốc bin xung lực nhiều tầng đ−ợc biểu diễn trên hình 7.2, bao gồm nhiều quá trình dãn nở liên tục xảy ra trong các tầng, trong đó trạng thái cuối của tầng tr−ớc là trạng thái đầu của tầng tiếp theo. - Vì tuốc bin xung lực nhiều tầng hơi chỉ dãn nở trong ống phun, không dãn nở trong cánh động nên đ−ờng quá trình dãn nở trong các tầng trên đồ thị i-s là đ−ờng gẫy khúc, nhảy bậc.. - Tuốc bin phản lực nhiều tầng. - ở tuốc bin phản lực nhiều tầng, tất cả các tầng áp lực đều đ−ợc chế tạo theo kiểu tầng phản lực. - Tuốc bin phản lực cũng có thể chế tạo với công suất lớn nh−ng chỉ làm việc với thông số trung bình. - Trong tuốc bin phản lực, tổn thất rò rỉ hơi qua khe hở giữa cánh động và thân t−ơng đối lớn do đó làm giảm hiệu suất của các tầng này.. - Sơ đồ cấu trúc của tuốc bin phản lực nhiều tầng. - ống phun đ−ợc gắn trực tiếp lên thân tuốc bin. - Quá trình dãn nở của hơi trong tuốc bin phản lực nhiều tầng. - Ưu, nh−ợc điểm của tuốc bin nhiều tầng 7.1.3.1. - Tuốc bin nhiều tầng có các −u điểm sau đây:. - Do tuốc bin có nhiều tầng nên nhiệt dáng mỗi từng không lớn lắm, nghĩa là tốc độ ra khỏi ống phun cũng không lớn lắm. - biểu diễn sơ đồ cấu tạo, sự thay đổi áp suất thay đổi tốc độ dòng hơi và momen quay trong tuốc bin phản lực nhiều tầng.. - điều chỉnh hơi bằng ống phun trong tuốc bin phản lực nhiều tầng. - Tầng điều chỉnh (tầng đầu tiên) của tuốc bin phản lực nhiều tầng đ−ợc chế tạo theo kiểu xung lực có độ phản lực không quá 10%. - Quá trình dãn nở của hơi trong tuốc bin phản lực nhiều tầng đ−ợc biểu thị trên hình 7.4. - Nhờ vậy tổng nhiệt dáng của tất cả các tầng sẽ lớn hơn nhiệt dáng của toàn tuốc bin.. - Tuốc bin nhiều tầng có tổn thất rò rỉ hơi t−ơng đối lớn: Do áp suất phần đầu tuốc bin lớn hơn áp suất khí quyển, nên hơi rò rỉ qua khe hở đầu trục phía tr−ớc từ trong tuốc bin ra ngoài không khí qua khe hở giữa trục và thân. - Những thành phần hơi rò rỉ này đều không tham gia sinh công trên cánh động do đó làm giảm hiệu suất, công suất của tuốc bin. - Những tầng sau cùng của tuốc bin nhiều tầng sẽ làm việc trong vùng hơi ẩm do đó gây ra tổn thất bởi hơi ẩm, làm cho hiệu suất tuốc bin giảm.. - Tuốc bin nhiều tầng cấu tạo phức tạp.. - Hệ số hoàn nhiệt của tuốc bin nhiều tầng. - Để so sánh tuốc bin một tầng với tuốc bin nhiều tâng, ta xác định hệ số hoàn nhiệt bằng cách phân tích quá trình nhiệt theo 2 ph−ơng án: khi tuốc bin là một tầng và khi tuốc bin là nhiều tầng với cùng thông số đầu và cuối.. - Quá trình nhiệt của tuốc bin đ−ợc biểu diễn trên đồ thị T-s hình 7.5. - đầu p 0 và cuối p 1 , nếu tuốc bin là một tầng và không có tổn thất thì quá trình dãn nở. - đẳng entropi của hơi trong tuốc bin đ−ợc biểu diễn bằng đ−ờng 44'4''4'''a. - Nhiệt dáng lí t−ởng của tuốc bin khi đó đ−ợc biểu diễn trên đồ thị T-s t−ơng đ−ơng với diện tích a1, bằng tổng nhiệt dáng lí t−ởng của các tầng khi làm việc theo quá trình. - H 0 = h 01 + h 02 + h 03 + h 04 (7-1) Giả sử tuốc bin gồm 4 tầng, quá trình dãn nở thực của hơi trong tuốc bin tiến hành theo đ−ờng 4567b. - Tổn thất nhiệt này của tầng đầu đ−ợc sử dụng một phần q 2 vào tầng thứ hai. - Q = q 2 + q 3 + q 4 là tổn thất nhiệt của các tầng tr−ớc đ−ợc sử dụng vào các tầng tiếp theo.. - H 0 là nhiệt giáng lí t−ởng của tuốc bin khi làm việc theo quá trình đẳng entropi 44’a, đ−ợc tính theo (7-1).. - Nh− vậy khi có cùng thông số đầu và cuối thì nhiệt dáng lý t−ởng của tuốc bin nhiều tầng sẽ lớn hơn nhiệt dáng lý t−ởng của tuốc bin một tầng một l−ợng là Q, đây chính là một phần tổn thất nhiệt của các tầng tr−ớc đ−ợc sử dụng lại vào các tầng tiếp theo.. - h i = h * 0 η t td (7-7) Nhiệt dáng thực tế của tuốc bin nhiều tầng bằng tổng nhiệt dáng thực tế của các tầng:. - tổn thất nhiệt của tầng thứ hai. - Quá trình nhiệt của tuốc bin nhiều tầng. - Nếu ta coi hiệu suất của tất cả các tầng tuốc bin đều bằng nhau thì:. - η t td ( H 0 + Q) (7-9) Mặt khác hiẹu suất trong t−ơng đối của toàn tuốc bin có thể viết đ−ợc:. - η TB td là hiệu suất trong t−ơng đối của tuốc bin nhiều tầng, η t td là hiệu suất trong t−ơng đối của một tầng tuốc bin, Thay (7-9) vào (7-10) ta có hiệu suất của tuốc bin nhiều tầng là:. - Tuốc bin càng nhiều tầng thì hệ số hoàn nhiệt càng lớn.. - η t td , nghĩa là hiệu suất của tuốc bin nhiều tầng luôn luôn lớn hơn hiệu suất của tuốc bin một tầng.. - ảnh h−ởng của độ ẩm đến sự làm việc của tuốc bin. - Quá trình giãn nở của hơi trong tuốc bin nhiều tầng là quá trình giảm áp suất và nhiệt độ hơi. - Vì tốc độ vòng u của chúng nh− nhau, do đó các giọt ẩm đi vào rãnh cánh động với tốc độ w' 1 nhỏ hơn tốc độ của hơi w 1 , d−ới một góc β' 1 lớn hơn β 1 đập vào l−ng cánh động, gây nên lực cản trở chuyển động quay của roto tuốc bin. - Khi khảo sát chuyển động của dòng hơi trong tầng tuốc bin, ta giả thiết toàn bộ l−ợng hơi đi qua tầng đều đi hết qua rãnh ống phun và rãnh cánh động, nhiệt năng của l−ợng hơi đó đã biến thành động năng và cơ năng trong tuốc bin. - Thực tế không phải nh− vậy, khi chuyển động trong phần truyền hơi của tuốc bin, luôn có một l−ợng hơi không đi qua rãnh ống phun mà đi qua khe hở giữa bánh tĩnh và trục tuốc bin.. - rò rỉ hơi trong tuốc bin. - Mặt khác có một l−ợng hơi không đi qua rãnh cánh động mà đi qua lỗ cân bằng trên bánh động và qua khe hở giữa thân tuốc bin và đỉnh cánh. - Ngoài ra, do áp suất hơi phía đầu của tuốc bin lớn hơn áp suất khí quyển nên sẽ có một l−ợng hơi chảy từ trong tuốc bin ra ngoài khí quyển qua lỗ xuyên trục ở phía đầu tuốc bin. - Tổn thất rò rỉ hơi đ−ợc biểu diễn trên hình 7.7.. - CÂN BằNG LựC DọC TRụC TRONG tuốc BIN NHIềU TầNG. - động của dòng hơi) không tạo nên momen quay mà tạo nên lực đẩy roto dịch chuyển theo h−ớng dòng hơi, có thể làm cho roto và stato tuốc bin cọ xát vào nhau gây nguy hiểm cho tuốc bin.. - Lực tác dụng trong tuốc bin. - Đối với tuốc bin công suất lớn, ng−ời ta chế tạo tuốc bin nhiều thân và đặt các thân ng−ợc chiều nhau (hình 7.9)
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt