Процесс в диаграмме h-s для многоступенчатой паровой турбины


С целью сокращения громоздких рассуждений, предположим, что проточная часть состоит из трех чисто активных ступеней, степень реакции каждой из которых равна ρ=0.

Рассмотрим процесс расширения пара в такой турбине с использованием диаграммы h-s (рис. 90).

Пусть Р0, t0 – давление и температура пара перед турбиной (перед первой ступенью), а Рz – давление пара за последней ступенью турбины; Р1, Р2 – давления соответственно за первой и второй ступенями.

В диаграмме h-s находим точку А0 пересечения изобары Р0 и изотермы t0, которая характеризует состояние пара на входе в первую ступень. Энтальпия пара, соответствующая этой точке, равна h0. Если бы в турбине отсутствовали потери, то процесс расширения пара пошел бы по адиабате А0Аzt. Тогда адиабатный теплоперепад на турбину составит величину

На = h0 – hzt, (4.3.7)

где hzt – энтальпия в точке Аzt пересечения вертикали, опущенной из точки А0, с изобарой Рz3).

Величина На характеризует запас энергии пара, который может быть использован в турбине для совершения полезной работы.

В первой ступени срабатывается адиабатный теплоперепад hа1, определяемый разностью энтальпий в точках А0 и А1t. Но в ступени наблюдаются потери энергии qd1, qs1, qa1 и ∑qi1. Отложив эти потери вверх от точки А1t, найдем точку А1, определяющую состояние пара за ступенью. Внутренняя работа первой ступени определится обычным образом

Li1 = ha1 – (qd1 + qs1 + qa1 + ∑qi1). (4.3.8)

Пар, выходящий из первой ступени, направляется во вторую ступень. Проведя адиабату А1А2t, можно определить адиабатный теплоперепад ha2, срабатываемый во второй ступени. Отложив потери qd2, qs2, qa2 и ∑qi2, наблюдаемые во второй ступени, вверх от точки А2t, определим точки Аd2 и А2, характеризующие состояние пара соответственно за соплами второй ступени и за ступенью. Внутренняя работа второй ступени составит

Li2 = ha2 – (qd2 + qs2 + qa2 + ∑qi2). (4.3.9)

Аналогичные рассуждения проводятся и для третьей ступени, для которой внутренняя работа будет равна

Li3 = ha3 – (qd3 + qs3 + qa3 + ∑qi3). (4.3.10)

Процесс расширения пара в турбине изобразится ломаной линией А0Аd1A1Ad2A2Ad3Az.

Как следует из диаграммы h-s, внутренняя работа всей турбины Liт равна сумме внутренних работ ее ступеней

Liт = Li1 + Li2 + Li3. (4.3.11)

В общем случае внутренняя работа турбины, состоящей из z ступеней, будет равна

. (4.3.12)

Внутренняя работа турбины, как видно из рис.90, может быть также определена разностью энтальпии в точках А0 и Аz:

Liт = h0hz. (4.3.13)

Внутренний КПД турбины определится отношением ее внутренней работы Liт к адиабатному теплоперепаду На

. (4.3.14)

Определим внутреннюю мощность турбины.

При прохождении через турбину одного килограмма пара совершается полезная работа, равная Liт. За одну секунду через турбину проходит G килограмм пара, где G – расход пара (кг/с). Поэтому внутренняя мощность турбины будет равна

Niт = G Liт, Вт. (4.3.15)

Из выражения (4.3.14) следует

Liт = Наηiт. (4.3.16)

Подставляя (4.3.16) в (4.3.15), окончательно получаем выражение для внутренней мощности турбины

Niт = аηiт. (4.3.17)



Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 2268;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.