Работа турбомашины на внешнюю сеть

Зная действительную индивидуальную характеристику турбо­машины и характеристику внешней сети, построенные в одинако­вых масштабах, рабочий режим турбомашины, т. е. определенное значение ее подачи , напора и КПД η находят как точку пересечения указанных характеристик.

Рис.7. Рабочие режимы центробежной турбомашины: а - при неизменной характеристике турбомашины и изменяю­щейся внешней сети; б - при неизменной внешней сети и изменяющейся характеристике турбомашины

Графическое определение рабочего режима турбомашины на внешнюю сеть показано на рис. 7 а.

Точка Iпоказывает рабочий режим турбомашины, которому ­соответствуют и . B данном случае . Для по­лучения наивыгоднейшего (оптимального) рабочего режима турбо­машины, соответствующего , надо изменить характеристику сети. В данном случае необходимо увеличить поперечное сечение сети или уменьшить сопротивления в ней так, чтобы характеристика приняла вид кривой 4, тогда рабочий режим III составит и . Если изменить характеристику сети так, чтобы она приняла вид кривой 5, то рабочий режим II определится величинами и

Изменение рабочих режимов турбомашины (рис.11б) может быть при постоянной характеристике сети, что можно осуществить измене­нием частоты вращения рабочего колеса турбомашины, числа рабочих колёс и другими способами. Рабочие режимы турбомашины показаны точками I-III-II с соответствующими значениями подачи, напора и КПД.

Рабочие режимы турбомашин с одной точкой пересечения характеристик турбомашины и внешней сети являются устой­чивыми, т. е. такими, которые могут автоматически восстанавли­ваться при устранении причин, вызвавших их изменение. Устой­чивый режим является необходимым условием нормальной работы турбомашины

Законы пропорциональности

Две турбомашины одной серии, т. е. геометрически подобные, имеющие рабочие колеса диаметрами D₁ и D₂ с одинаковыми углами установки лопастей и работающие с частотой вращения п₁ и n₂ на внешние сети с одинаковыми характеристиками, имеют подобные режимы, отвечающие следующим соотношениям подач , напоров и мощностей :

; . (10)

Для одной и той же турбомашины, когда имеем

; ; . (11)

В этом случае законы пропорциональности формулируются так:

– подача турбомашины прямо пропорциональна частоте вращения рабочего колеса;

– напор, создаваемый турбомашиной, прямо пропорционален частоте вращения во второй степени;

– мощность турбомашины прямо пропорциональна частоте вращения в третьей степени.

Законы пропорциональности не распространяются на турбо­машины, работающие со значительной геометрической высотой подачи. Кроме того, при этих законах значение КПД принимается неизменным, а это неверно, так как с изме­нением режима работы изменяется и КПД. Следовательно, и при больших изменениях законы пропорциональности несправедливы.

Классификация насосов

Применительно к использованию в теплоэнергетике все центробежные насосы могут быть разделены на следующие группы:

– насосы для чистой воды, одноступенчатые и многоступенчатые;

– конденсатные:

– питательные;

– насосы для подачи смесей жидкостей и твердых частиц.

Насосы для чистой воды применяются для хозяйст­венного, технического и противопожарного водоснабжения электрических станций и промышленных предприятий. Они бывают одноколёсными и многоколёсными.

Конденсатные насосы применяются для удаления конденсата, а также как горячие дренажные насосы бойлерных установок. Они предназначены для перекачивания конденсата и дренажа при температуре до 393 К.

Питательные насосы применяются для подачи пита­тельной воды в паровые котлы. В большинстве случаев это центробежные многоступенчатые насосы высокого дав­ления, приспособленные к подаче воды с высокой температурой.

Насосы для подачи смесей жидкостей и твердых ча­стиц имеют специфические условия работы, связанные с абразивным износом проточной части. В теплоэнергетике такие насосы употребляются для перекачки золосмесей и шлакосмесей в системах гидрозолоудаления, а также при производстве работ по очистке гидротехнических сооружений станции (каналов, колодцев).

Природа явления кавитации

Давление жидкости, проходящей через насос, непрерывно изменяется в направлении движения и неодинаково в отдельных точках сечений проточной полости.

В обычных конструкциях центробежных насосов наименьшее давление наблюдается близ входа в цилиндрическое сечение первого рабочего колеса. Если здесь давление оказывается равным или меньшим давления насыщенного пара, соответствующего температуре всасываемой жидкости, то возникает явление называемое кавитацией.

Кави­тация – сложное физическое явление. Из физики известно, что с понижением давления жидкость может закипать и при более низкой температуре. Например, при сниже­нии давления до 2 кПа вода может кипеть при температуре ниже 20^о С.

В потоке жидкости, протекающей через рабочее колесо, имеются области с низким давлением, в частности на тыльных сторонах лопастей у их входных кромок. При падении давления ниже давления парообразования p_t в этих областях начинается кипение жидкости и образование мелких парогазовых пузырьков. Пузырьки уносятся потоком жидкости по каналу в область повы­шенного давления, где пар конденсируется и пузырьки захлопы­ваются. Жидкость, окружающая пузырек, устремляется с большой скоростью к его центру, что приводит к возникновении гидравлического удара.

В начале процесса кавитации появляются мелкие парогазовые пузырьки, которые исчезают вблизи места их образования. При развитии кавитации в связи с дальнейшим понижением давления количество и размеры пузырьков растут. Появляется облако пузырьков, исчезающих на некотором расстоянии от места обра­зования. Установившаяся кавитация характеризуется соедине­нием пузырьков в межлопастном канале в одну полость – ка­верну, которая уменьшает активное сечение потока в канале ра­бочего колеса, снижая напор насоса и увеличивая гидравлические потери. От каверны постоянно отделяются пузырьки, которые захлопываются на некотором расстоянии от нее. Дальнейшее уменьшение давления приводит к увеличению объема каверны и резкому падению напора и подачи..

При кавитации парогазовые пузырьки захлопываются вблизи или на поверхности каналов и вызывают механическое воздействие кавитирующего потока жидкости на поверхности лопастей и дисков рабочего колеса. Это воздействие, проявляющееся в виде микроударов, повторяющихся с очень высокой частотой, приводит к усталостным разрушениям. Кавитация сопровождается также вибрациями насосов и шу­мами.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: