1. Расход пара через сопло

Коэффициент истечения Ψ зависит от отношения давлений р_уз/p₀ =р₁/p₀ при изменении его в пределах р_кр/p₀<р₁/p₀ <1,0. Коэффициент истечения Ψ в этом диапазоне можно выразить через р₁/p₀:

Для диапазона 0 < р₁/p₀ < р_кр/p₀ давление в узком сечении сопла р_уз не может снижаться ниже критического р_кр. Поэтому при р₁ < р_кр отношение давлений р_уз/p₀ =р_кр/p₀ =const.

При р_уз/p₀ =р_кр/p₀ =ε_кр коэффициент Ψ достигает максимального значения Ψ_мах, расход рабочего тела также становится максимальным или критическим G_кр.

При снижении давления за соплом р₁ ниже критического р_кр расход рабочего тела не изменяется, остаётся максимальным или критическим Gкр.

16. При наличии критических скоростей течения пара в любом сечении рассматриваемой проточной части турбины отношение критических расходов рабочего тела для двух режимов с учетом степени сухости пара х на входе определяется по выражению:

где х₀, х_0п, Т₀, Т_0п – степени сухости и абсолютные температуры пара на входе в проточную часть при расчетном и переменном режимах соответственно.

При Т₀≈Т_0п и х₀=х_0п → т. е. отношение критических расходов равно отношению давлений на входе в рассматриваемую проточную часть турбины (формула Бэра).

Формула Флюгеля и формула Бэра применяются при обязательных условиях:

а) неизменность проходных сечений во всей проточной части турбины или отсека;

б) отсутствие отборов или подводов пара между входным и выходным сечениями турбины или отсека.

19. При отсутствии критических скоростей течения пара в любом сечении рассматриваемой проточной части турбины отношение расхода рабочего тела в переменном режиме к критическому расходу рабочего тела при расчетном начальном давлении р₀

Это уравнение можно преобразовать к виду:

Взяв отношение произвольного расхода пара G к расчетному G₀:

и обозначив параметры при переменном режиме индексом «п», получим

где σ=ε_кр/(1-ε_кр)=1,2 для одиночной ступени с суживающейся сопловой решёткой, работающей на перегретом паре (ε_кр= 0,546).

Применяя формулу (21) к отсеку турбины σ=ε_пр/(1-ε_пр),где ε_пр=р_вых.пр/р₀ –предельное отношение давлений, при котором в каком либо сечении отсека устанавливается критическая скорость, а расход становится критическим. Заменяя относительные давления ε на абсолютные в выражении (21) и учитывая возможные изменения температуры Т и степени сухости пара х на входе, получим выражение:

При Т₀≈Т_0п и х₀=х_0п для группы ступеней (отсека) турбины с достаточной точностью можно применять выражение, которое носит название « формула Флюгеля»

где р_вх, р_вых –давления пара на входе и выходе отсека в переменном режиме;р_вх0, р_вых0 –давления пара на входе и выходе отсека в расчетном режиме.

Основная задача решаемая с помощью формулы Флюгеля – определение давления перед или за группой ступеней при изменении режима, т. е. при изменении расхода пара.

Графически зависимость давлений и расходов пара через проточную часть конденсационных турбин в переменных режимах показана на рис.10.

Формула Флюгеля и формула Бэра применяются при обязательных условиях:

а) неизменность проходных сечений во всей проточной части турбины или отсека;

б) отсутствие отборов или подводов пара между входным и выходным сечениями турбины или отсека.

2 3. Управляемый проточным золотником регулятора частоты вращения дифференциальный сервомотор первой ступени усиления выполнен как единое целое с отсечным золотником главного сервомотора, перемещающего регулирующие клапаны. Все прямые и обратные связи в системе регулирования выполнены гидравлическими.

Масло из напорной линии через дроссель постоянного сечения площадью f₀ поступает в импульсную линию, откуда сливается через три параллельно включенных сечения, регулируемых золотником регулятора (f_x), конусом самовыключения дифференциального сервомотора (f_y) и конусом обратной связи главного сервомотора (f_z).

Механизм управления турбиной (МУТ)-синхронизатор- показан на рис. и представляет собой механизм перемещения буксы золотника регулятора частоты вращения.

Пусть некоторому установившемуся режиму работы турбины соответствуют точки 1. Сместим буксу золотника регулятора, например, вверх. Новый установившийся режим при работе в изолированной сети (точки 2) соответствует восстановлению взаимного положения золотника регулятора и его подвижной буксы, перемещаемой МУТ, что будет достигнуто при новой большей частоте вращения. Если турбина работала в энергосистеме, это же воздействие МУТ приведет к возрастанию мощности турбины при неизменной частоте вращения (режим, соответствующий точкам 3).

Рис. 8. Смещение статической характеристики регулировании в результате воздействия механизма управления турбиной