Чтение онлайн

Характерной особенностью реактивных П. т. является то, что расширение пара происходит у них в каналах неподвижных и подвижных лопаточных венцов, то есть как в соплах, так и на рабочих лопатках. Отношение приходящейся на долю рабочих лопаток части располагаемого адиабатического перепада энтальпии h2 к общему адиабатическому перепаду ступени h = h1 + h2 (где h1 — теплопадение в направляющих лопатках) называется степенью реактивности

.

Если

, то такую турбину принято называть реактивной. У чисто активной турбины должно бы быть r = 0, но практически активные турбины всегда работают с небольшой степенью реактивности, более высокой в последних ступенях. Это даёт некоторое повышение кпд, особенно на режимах, отличных от расчётного.

Венцы рабочих лопаток реактивной П. т. устанавливают в пазах ротора барабанного типа. В промежутках между ними размещают венцы неподвижных направляющих лопаток, закрепленных в корпусе турбины и образующих сопловые каналы. Профили подвижных и неподвижных лопаток обычно одинаковы. Свежий пар поступает в кольцевую камеру (рис. 3 ), откуда идёт в первый ряд неподвижных лопаток. В междулопаточных каналах этого ряда пар расширяется, давление его несколько понижается, а скорость возрастает от c до c1. Затем пар попадает в первый ряд рабочих лопаток. Между ними пар также расширяется и его относительная скорость возрастает. Однако абсолютная скорость c2 на выходе с рабочих лопаток будет меньше c1 , так как за счёт уменьшения кинетической энергии получена механическая работа. В последующих ступенях процесс повторяется. Для уменьшения утечек пара через зазоры между лопатками, ротором и корпусом П. т. располагаемый перепад давлений делят на большое число (до 100) ступеней, благодаря чему разность давлений между смежными ступенями получается небольшой.

В СССР не строят стационарных реактивных П. т., но отдельные зарубежные фирмы традиционно продолжают выпускать П. т. с активной частью высокого давления и последующими реактивными ступенями.

Конструкция паровых турбин. По направлению движения потока пара различают аксиальные П. т., у которых поток пара движется вдоль оси турбины, и радиальные П. т., направление потока пара в которых перпендикулярно, а рабочие лопатки расположены параллельно оси вращения. В СССР строят только аксиальные П. т. По числу корпусов (цилиндров) П. т. подразделяют на однокорпусные и 2—3-, редко 4-корпусные. Многокорпусная конструкция (рис. 4 ) позволяет использовать большие располагаемые перепады энтальпии, разместив большое число ступеней давления, применить высококачественные металлы в части высокого давления и раздвоение потока пара в части низкого давления; однако такая П. т. получается более дорогой, тяжёлой и сложной. По числу валов различают одновальные П. т., у которых валы всех корпусов находятся на одной оси, и 2-, редко 3-вальные, состоящие из 2 или 3 параллельно размещенных одновальных П. т., связанных общностью теплового процесса, а у судовых П. т.— также общей зубчатой передачей (редуктором).

Неподвижную часть П. т. — корпус — выполняют разъёмной в горизонтальной плоскости для возможности монтажа ротора. В корпусе имеются выточки для установки диафрагм, разъём которых совпадает с плоскостью разъёма корпуса. По периферии диафрагм размещены сопловые каналы, образованные криволинейными лопатками, залитыми в тело диафрагм или приваренными к нему. В местах прохода вала сквозь стенки корпуса установлены концевые уплотнения лабиринтового типа для предупреждения утечек пара наружу (со стороны высокого давления) и засасывания воздуха в корпус (со стороны низкого). Лабиринтовые уплотнения устанавливают в местах прохода ротора сквозь диафрагмы во избежание перетечек пара из ступени в ступень в обход сопел. На переднем конце вала устанавливают предельный регулятор (регулятор безопасности), автоматически останавливающий П. т. при увеличении частоты вращения на 10—12% сверх номинальной. Задний конец ротора снабжают валоповоротным устройством с электрическим приводом для медленного (4—6 об/мин ) проворачивания ротора после останова П. т., что необходимо для равномерного его остывания.

Лит.: Лосев С. М., Паровые турбины и конденсационные устройства. Теория, конструкции и эксплуатация, 10 изд., М. — Л., 1964; Щегляев А. В., Паровые турбины. Теория теплового процесса и конструкции турбин, 4 изд., М. — Л., 1967.

С. М. Лосев.

Рис. 2. Схематический разрез активной турбины с двумя ступенями скорости: 1 — вал; 2 — диск; 3 — первый ряд рабочих лопаток; 4 — сопло; 5 — корпус; 6 — второй ряд рабочих лопаток; 7 — направляющие лопатки.

Рис. 4. Двухкорпусная паровая турбина (со снятыми крышками): 1 — корпус высокого давления; 2 — лабиринтовое уплотнение; 3 — колесо Кертиса; 4 — ротор высокого давления; 5 — соединительная муфта; 6 — ротор низкого давления; 7 — корпус низкого давления.

Рис. 3. Схематический разрез небольшой реактивной турбины: 1 — кольцевая камера свежего пара; 2 — разгрузочный поршень; 3 — соединительный паропровод; 4 — барабан ротора; 5, 8 — рабочие лопатки; 6, 9 — направляющие лопатки; 7 — корпус.

Рис. 1. Схематический продольный разрез активной турбины с тремя ступенями давления: 1 — кольцевая камера свежего пара; 2 — сопла первой ступени; 3 — рабочие лопатки первой ступени; 4 — сопла второй ступени; 5 — рабочие лопатки второй ступени; 6 — сопла третьей ступени; 7 — рабочие лопатки третьей ступени.

Пароводяна'я смесь, смесь пара и воды, образующаяся при пузырчатом кипении воды в паровых котлах (кипятильных трубах или топочных экранах), а также в испарителях и др. теплообменных аппаратах. Плотность П. с. ниже плотности воды, что обеспечивает в котлоагрегатах естественную циркуляцию.

Парово'е отопле'ние, вид центрального отопления, при котором теплоносителем служит пар, поступающий в систему отопления от сети централизованного теплоснабжения или от парового котла, находящегося в отапливаемом здании или рядом с ним. В зависимости от значения начального давления пара различают системы П. о.: вакуум-паровые — с давлением менее 100 кн/м2 (1 кгс/см2 ), низкого давления (от 100 до 170 кн/м2 ) и высокого давления (от 170 до 600 кн/м2 ). Наиболее распространены системы низкого давления (рис. ).

В П. о. используется свойство пара при его конденсации в отопительных приборах выделять скрытую теплоту конденсации; образующийся при этом конденсат (вода) по конденсатопроводу возвращается в паровой котёл или в сеть централизованного теплоснабжения.

В зависимости от расположения паропроводов относительно отопительных приборов и способа их присоединения различают системы П. о. с верхней и нижней разводкой, а также двухтрубные и однотрубные (по аналогии с водяным отоплением ). Для обеспечения самотёчного движения конденсата, в том числе образующегося вследствие охлаждения паропровода (попутного конденсата), опорожнения системы и удаления из неё воздуха все трубопроводы прокладываются с необходимым уклоном.

П. о., широко применявшееся до 30—40-х гг. 20 в. (особенно в промышленных зданиях). в современном строительстве вытесняется водяным и воздушным отоплением , преимущество которых перед П. о. состоит в том, что в них легко регулируется подача тепла в помещения в зависимости от температуры наружного воздуха посредством изменения температуры теплоносителя. В П. о. регулирование подачи тепла обычно производится периодическим выключением системы отопления или её части. Это осложняет эксплуатацию П. о. и приводит к неравномерности распределения температуры в помещениях. Кроме того, действие П. о. нередко сопровождается шумом (в частности, при заполнении холодной системы паром), а чрезмерно высокая температура теплоотдающей поверхности отопительных приборов при работе П. о. ухудшает его санитарно-гигиенические качества. Поэтому устройство П. о. по действующим в СССР нормам не допускается в жилых домах, детских учреждениях, больницах, учебных заведениях и административных зданиях.

Применение П. о. возможно в промышленных зданиях, снабжаемых паром для технологических нужд, а также при использовании отработавшего пара. Устройство П. о. целесообразно также в помещениях, режим эксплуатации которых требует быстрого нагрева отопительных приборов и их остывания после выключения, чем П. о. выгодно отличается от водяного отопления, особенно если отопительные приборы (например, радиаторы ) имеют увеличенную ёмкость.

И. Ф. Ливчак.