Ch−ơng 7 tuốc BIN NHIềU TầNG
7.1.2. Nguyên lý làm việc của tuốc bin nhiều tầng 1 Tuốc bin xung lực nhiều tầng
7.1.2.1. Tuốc bin xung lực nhiều tầng
Trên hình 7.1. 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. Trên bánh tĩnh có gắn ống phun 3, trên bánh động 1 có gắn cánh động 4 và các bánh động 1 này lắp
chặt trên trục tuốc bin. Dòng hơi đi qua ống phun 3, suất giảm áp từ p0 đến p1, đồng thời tốc độ dòng hơi tăng từ C0 đến C1. Hơi ra khỏi ống phun, đi vào các rãnh cánh động. Trong dãy cánh động, động năng của dòng hơi biến thành cơ năng, làm quay rôto tuốc bin, nên khi ra khỏi dãy cánh động, tốc độ giảm từ C1 xuống C2. 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 pk 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 = 0,02 - 0,05; còn các tầng ở phần hạ áp có độ phản lực tăng dần, có thể đạt đến ρ = 0,2 - 0,5 (tầng cuối là tầng phản lực).
Hình 7.1. Sơ đồ cấu trúc của tuốc bin xung Hình 7.2. Quá trình dãn nở của hơi lực nhiều tầng 1-bánh động; 2-bánh tĩnh trong tuốc bin xung lực nhiều tầng
Từ đồ thị trên hình 7.1. ta thấy:
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 C1 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. Quá trình chuyển động của dòng hơi kèm theo quá trình giảm áp suất, tăng thể tích riêng một cách liên tục, vì vậy để đảm bảo cho dòng hơi chuyển động đ−ợc liên tục, thì các tiết diện của
rãnh ống phun và rãnh cánh động cho hơi đi qua cũng phải tăng liên tục, có nghĩa là phải tăng đ−ờng kính tầng và chiều cao cánh quạt một cách đều đặn.
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.