Турбіни конденсаційні без відборів пара

цих турбінах все кількість підводиться свіжого пера, пройшовши турбіну і розширивши в ній до тиску, меншого, ніж атмосферний (зазвичай 0,0035 0,005 МПа), направляється в конденсатор, де тепло відпрацьованої пари віддається охолоджуючої воді і корисно не використовується (рис. 9 ).

Турбіни конденсаційні з нерегульованими відборами

ерегуліруемие відбори пари, звані також регенеративними, призначені для підігріву живильної води, що надходить потім в парогенератори. Кількість регенеративних відборів залежить від початкових параметрів пари в турбоустановці і становить від 5 до 8 (рис.10). Свою назву (нерегульовані) вони отримали від того, що тиск пари в них не залишається постійним, а змінюється мимовільно, в залежності від витрати пари на турбоагрегат.

Турбіни з регульованими відборами

егуліруемимі називаються відбори, в яких тиск відібраного пара на всіх режимах роботи турбоагрегату автоматично підтримується постійним або ж регулюється в заданих межах з тим, щоб споживач отримував пар певної якості. Існує два види теплових споживачів: промислові, де потрібна пара з тиском до 1,3 1,5 МПа (виробничий відбір) і опалювальні, з потрібною тиском 0,05  0,25 МПа (теплофікаційний відбір) (рис.11). Якщо потрібна пара як виробничого, так і опалювального призначення, то в одній турбіні можуть бути здійснені два регульованих відбору: промисловий і теплофікаційний (ріс11б).

Турбіни з регульованими і нерегульованими відборами

У таких турбінах передбачені як регенеративні, так і регульовані. Відбори (рис.12, а). і б).). Як правило, з камери регульованого відбору частина пара направляється на підігрів живильної води, а решта (за потребою) - тепловим споживачам.

Турбіни із проміжним підведенням пара (турбіни двох тисків)

цих турбінах в проміжну сходинку підводиться пар, що має достатній потенціал (тиск), який відпрацював де-небудь в технологічних процесах, тобто пар з виробництва, який з якихось причин не може бути раціонально використаний на самому виробництві (рис.13).

Турбіни м'яту пару

Ці турбіни застосовуються для використання пара низького тиску, що відходить з виробництва після технологічних процесів, який з яких-небудь причин не може бути використаний для опалювальних або технологічних потреб. Тиск такого пара зазвичай трохи вище атмосферного, і він направляється в спеціальну конденсаційну турбіну, яка називається турбіною м'яту пару.

Турбіни з погіршеним вакуумом

Турбіни з погіршеним вакуумом мають тиск на вихлопі нижче атмосферного, але в 15  20 разів вище, ніж звичайні конденсаційні, тобто 0,05  0,09 МПа. Відпрацьована пара, відповідно, має значну температуру - до 90 ° С. Замість конденсатора тут ставиться бойлер, через який прокачується мережева вода, яка використовується далі для опалювальних, побутових або агрономічних цілей.

Турбіни із протитиском

цих турбін відсутня конденсатор. Відпрацьована пара, що має тиск вище атмосферного, надходить в спеціальний збірний колектор, звідки направляється до теплових споживачам, опалювальним або виробничим.

Тиск на вихлопі (і в колекторі) підтримується відповідно до вимог об'єкта теплопостачання, (рис.14).

Попередньо включений називаються турбіни з протитиском, відпрацьована пара яких спрямовується далі в звичайні конденсаційні турбіни для глибокого розширення. У такому варіанті передбачаються два електрогенератора (рис.15), тобто турбоагрегат є єдиним по паровому потоку, але з роздільним виробленням електроенергії.

Підрозділ турбін в залежності від тиску свіжої пари

Цей підрозділ має дуже умовний характер і може бути представлен® наступним чином.

З історії створення парових турбін

дея використання енергії струменя пара для здійснення механічної роботи відома людству дуже давно. Ще за 2100 років до наших днів Героном Олександрійським був винайдений прилад у вигляді порожнього кулі, що живиться через порожнисту вісь паром, який випускався з кулі через трубки в тангенціальному напрямку, приводячи куля в обертання (рис.1б). Подібним приладом користувалися єгипетські жерці. Прилад, названий Героном "еолпілом", був віддаленим прототипом реактивної турбіни.

У 1629 р італійський математик і інженер Джовані Бранка запропонував проект турбіни у вигляді укріпленого на вертикальній осі диска з лопатками, що обертається струменем пара, яка підводилася тангенциально до диска. За принципом роботи колесо Бранка є прототипом активних парових турбін.

Колесо Бранка призначалося для приводу ткацьких верстатів, проте внаслідок малої продуктивності і дуже низькою економічності ця турбіна не отримала промислового застосування.

Спроби створити турбінний двигун робилися в багатьох промислово розвинених країнах.

Застосування парових турбін в якості первинного двигуна було дуже привабливим, тому що в турбінах відразу виходило рівномірний обертальний рух ротора і не було необхідності в спеціальних перетворюють кривошипно-шатунних пристроях, що ускладнювали двигун.

Так, за перші дві третини XIX століття було зроблено понад 200 пропозицій на будівництво парових турбін.

Однак по ряду причин теоретичного і технологічного плану парова турбіна отримала практичне застосування лише в самому кінці XIX століття. Послідовно в цей період розвиток парової турбіни відбувалося наступним чином.

У 1878 р шведський інженер Лаваль сконструював сепаратор для молока, який повинен б

ил працювати при 6000 - 7000 об / хв. В якості двигуна до сепаратора він запропонував реактивну парову турбіну в примітивній формі сегнерова колеса (рис.17), і в 1883 році отримав патент на турбіну такого типу. Однак ця турбіна мала великий недолік - величезний витрата пара і, відповідно, низьку економічність. В результаті, Лаваль став проводити роботи і експериментальні дослідження в іншому напрямку, і в 1890 році його заводом була випущена парова турбіна зовсім іншого типу: вона була одноступенева, активна і при числі оборотів 30000 в хвилину розвивала потужність 5 к.с. (3,68 КВт). У комплекті з турбіною був зубчастий редуктор зі зниженням кількості оборотів на вихідному валу до 3000 об / хв. До 1900 р турбіни Лаваля будувалися вже потужністю до 300 - 500 к.с. при числі оборотів до 10000 в хвилину.

Пар використовувався насичений при тиску до 10 кгс / см 2 з випуском в конденсатор з глибоким вакуумом.

Промислова реактивна турбіна була побудована англійським інженером Чарльзом Парсонсом. В теоретичній частині Парсонс виходив з широко відомих досліджень Леонарда Ейлера і його струменевого теорії течії речовини. Парсонс успішно переніс струминну теорію, розроблену Ейлером стосовно водяним турбін, на парову турбіну.

Перша турбіна Парсонса була побудована в 1884 році; вона була осьового типу, багатоступенева і при числі оборотів 17000 в хвилину розвивала потужність 6 к.с. Початковий тиск пара становило 7 кгс / см 2. Турбіна призначалася для приводу електрогенератора.

У розглянутий нами період починається використання електроенергії для цілей освітлення, а потім і для енергетичних потреб промисловості. З'являються перші електростанції постійного струму спочатку з приводом електрогенератора від парової поршневої машини.

Однак парова машина незабаром починає замінюватися турбіною як більш простий, швидкохідної, компактною і економічною.

Таким чином, до кінця XIX століття парова турбіна вийшла з стадії експериментальних досліджень, і почалося її практичне використання для приводу електрогенераторів. Подальший розвиток стаціонарних парових турбін дуже тісно пов'язане з ростом вироблення і використання електроенергії для різних цілей.

Схожі статті

Регенеративний відбір пара