і. У розрахунок можна прийняти j=0,96 ... 0,98;
a 1 - кут виходу потоку пари з соплового апарату першого щабля ЦВД. Його можна прийняти в межах 10 ... 14 про (менше значення для турбін невеликої потужності);
r - ступінь реактивності першого ступеня ЦВД. У розрахунок можна прийняти r=0,1 ... 0,2;
е - ступінь парциальности. Як правило ступінь парциальности для турбін навіть невеликої потужності порядку 100 ... 200 МВт приймають рівною 1, тобто приймають турбіну з повним впусканням пара. При е lt; 1 робочі лопатки першого щабля турбіни схильні до циклічних механічних навантажень.
Отримане розрахунковим шляхом значення l 1 необхідно порівняти з даними прототипного турбоагрегату.
Якщо довжина лопатки виявиться занадто малою, то це призведе до підвищених втрат в ступені. У цьому випадку можна рекомендувати перейти до однопоточні ЦВД (як це, наприклад, має місце в турбіні К - 220-44). Якщо цієї міри недостатньо, то можна ввести парціальнийнекроз впуск пари, тобто прийняти е lt; 1.
Отримані при цьому геометричні параметри ЦВД зазвичай не приводять до гранично допустимим значенням напруг в кореневому перерізі лопатки, а параметри пари за останньою сходинкою ЦВД не призводять до гранично допустимим швидкостям витікання пари.
Що стосується ЦHД, то у зв'язку з різким зниженням тиску пари від входу в ЦВД до виходу з ЦHД (в 1200 ... 1800 разів) різко зростає питома обсяг пара - від v ~ 0,027 м 3/ кг до v=25 ... 30 м 3/кг, тобто приблизно в 900 ... 1100 разів. Hесмотря на те, що не весь пар, що надходить у ЦВД, доходить до останніх ступенів ЦHД (частина його йде в регенеративні відбори пари), об'ємний витрата пари на останніх щаблях ЦНД досягає дуже великих значень, особливо у турбін великої потужності. Для пропуску такого великого об'ємної витрати пари через ЦHД потрібно і велика швидкість пара, і велика площа прохідного перетину.
Cкорость витікання пари, вектор якій беруть під кутом до торцевого вихідного перетину ЦHД близько 90 о, повинна бути не вище 250 ... 300 м/с, в іншому випадку різко зростає втрата енергії з вихідною швидкістю Dh НД=с 2/2 (для зазначеного діапазону швидкостей Dh НД становить 20 ... 45 кДж/кг). Крім того, збільшення швидкості вище зазначеного діапазону веде до помітного підвищення ерозії металу проточної частини турбіни та вихлопних патрубків.
З тим щоб швидкість у вихідному перерізі ЦHД не перевищувала вказані межі, повинна бути передбачена відповідна велика площа торцевого перетину W, яка визначається середнім діаметром облопачіванія останньому щаблі ЦHД d і довжиною лопатки l.
Зауважимо, що в рекомендованих межах повинні бути не тільки прийняті в розрахунок значення l і d, але і їх співвідношення Q=d/l - так звана веерность щаблі. Величина Q характеризує конструктивні особливості і радіальні габарити ступені, а також значною мірою визначає її економічність (віялові втрати ступені).
Конфігурація прохідного перетину на виході з ЦHД показана на малюнку 2.
Малюнок 2 - Прохідний перетин останньому щаблі ЦHД
Очевидно, що площа прохідного перетину одного вихлопу становить
W=p? d? l, м 2. (20)
Hесмотря на те, що значення l і d прагнуть прийняти максимально можливими, в одному потоці пари не представляється можливим забезпечити необхідний прохідний переріз, при якому швидкість пара не виходила б за межі 250 ... 300 м/ с. З цієї причини ЦHД представляють декількома циліндрами з паралельними потоками пара.
Для зменшення кількості окремих агрегатів ЦHД кожен з них приймається Двухпоточном. Це дозволяє також розвантажити ротор кожного агрегату ЦHД від осьових зусиль.
Всі окремі агрегати турбіни (і ЦВД, і ЦHД) послідовно з'єднані своїми роторами в єдиний валопровод, через який вироблена механічна енергія передається генератору електроенергії. Конструкція такого валопровода громіздка, складна. У її реалізації зустрічаються значні труднощі: центрування валопровода, його балансування, забезпечення оптимального співвідношення жорсткості та гнучкості ротора турбоагрегату в цілому. В даний час у складі валопровода не вдається скомпонувати більше п'яти окремих агрегатів турбоагрегату - окремих циліндрів проточної частини. Отже, кількість вихлопів з проточної частини ЦHД обмежена і не повинно бути більше восьми.
При виборі значень середнього діаметра облопачіванія останньому щаблі ЦHД d і довжини лопатки l слід мати на увазі, що зі збільшенням d і l зростають відцентрові сили і, внаслідок цього, розтягуючі навантаження на кореневе перетин лопатки.
Дійсно, якщо прийняти, що основн...
