- Trang Chủ
- Vật lý
- Giáo trình hướng dẫn sử dụng các thiết bị phân li các giọt ẩm ra khỏi hơi và sang bộ quá nhiệt p6
Xem mẫu
- 2
C0
Trong ®ã: x 0 lµ phÇn ®éng n¨ng cã Ých do dßng h¬i mang vµo ®−îc sö
2
dông ë tÇng kh¶o s¸t ,
h0 = i0 - i2l = hop + ho® lµ nhiÖt d¸ng lý t−ëng cña tÇng.
C22
lµ phÇn ®éng n¨ng cã Ých mµ dßng h¬i mang ra khái tÇng kh¶o s¸t ®Ó
x2
2
sö dông ë tÇng tiÕp theo.
HÖ sè sö dông ®éng n¨ng x0 , x2 dao ®éng trong kho¶ng tõ 0 ®Õn 1. §èi víi
tÇng cuèi cña tuèc bin, ®éng n¨ng ra khái tÇng hoµn toµn kh«ng ®−îc sö dông do ®ã
C2
x2= 0 vµ khi ®ã ta nãi ®éng n¨ng 2 lµ tæn thÊt tèc ®é ra cña tÇng.
2
§èi víi tÇng tuèc bin thùc tÕ th× cÇn kÓ ®Õn c¸c tæn thÊt trong èng phun, tæn
thÊt trong d·y c¸nh ®éng vµ tæn thÊt tèc ®é ra cña tÇng, khi ®ã c«ng mµ tÇng sinh ra
sÏ lµ:
2
C0
L = x0 + h 0 − ∆h p − ∆h ® − ∆h r (6-30)
2
Trong ®ã:
∆hp: tæn thÊt n¨ng l−îng trªn èng phun,
C 1l − C 1
2 2
∆hp = i 1 − i 1l =
2
∆h® : tæn thÊt n¨ng l−îng trªn c¸nh ®éng,
w 2l − w 2
∆h® = i 2 − i 2 l = 2 2
2
∆hr : tæn thÊt tèc ®é ra,
C2
∆hr = 2
2
Cã thÓ viÕt l¹i (6-30):
2
C2 C2 C2
C0
L = x0 + h 0 − x 2 2 − ∆h p − ∆h â + x 2 2 − 2 (6-31)
2 2 2 2
L = E0 -∆hp - ∆h® - (1-x2) ∆hr (6-32)
Do ®ã hiÖu suÊt trªn c¸nh ®éng cña tÇng lµ:
∆h p ∆h â ∆h
L
ηc® = = 1− − − (1 − x 2 ) r (6-3)
E0 E0 E0
E0
hay:
ηc® = 1 - ξp - ξ® - (1-x2)ξr (6-34)
∆h i
Trong ®ã: ξi = lµ c¸c hÖ sè tæn thÊt n¨ng l−îng.
E0
73
- PhÇn 3. Tuèc BIN H¥I vµ khÝ
Ch−¬ng 6. NGUY£N Lý LµM VIÖC Tuèc BIN H¥I
6.1. KH¸I NIÖM VÒ TuèC BIN h¬i
Tuèc bin h¬i lµ mét lo¹i ®éng c¬ nhiÖt, th−êng dïng ®Ó dÉn ®éng m¸y ph¸t
®iÖn, b¬m n−íc cã c«ng suÊt lín, c¸c che Ðp . . . hoÆc lµm ®éng c¬ tµu thñy. Khi dßng
h¬i chuyÓn ®éng qua c¸c r·nh c¸nh tuèc bin, nhiÖt n¨ng cña dßng h¬i ®−îc biÕn
thµnh ®éng n¨ng råi ®éng n¨ng sÏ biÕn thµnh c¬ n¨ng (sinh c«ng) trªn c¸nh ®éng cña
tuèc bin, lµm cho tuèc bin quay. Trªn h×nh 6.1. tr×nh bµy lo¹i tuèc bin ®¬n gi¶n nhÊt,
®ã lµ tuèc bin Lavan. ë ®©y h¬i ®i vµo mét hoÆc mét sè èng phun, khi ra khái èng
phun ¸p suÊt h¬i gi¶m xuèng, cßn tèc ®é t¨ng lªn ®¸ng kÓ. H¬i cã tèc ®é cao ®i vµo
r·nh c¸nh ®éng ®−îc g¾n trªn b¸nh ®éng, ë ®ã ®éng n¨ng cña dßng h¬i sÏ biÕn thµnh
c¬ n¨ng (sinh c«ng), c«ng dßng h¬i sinh ra trªn c¸nh ®éng sÏ lµm cho roto tuèc bin
quay.
Cã thÓ ph©n tuèc bin h¬i thµnh hai d¹ng chÝnh: tuèc bin däc trôc vµ tuèc bin
h−íng trôc.
- ë tuèc bin h−íng trôc, dßng h¬i sÏ chuyÓn ®éng theo ph−¬ng vu«ng gãc víi
trôc cña tuèc bin. H×nh 6.2. tr×nh bµy nguyªn lý cÊu t¹o cña tuèc bin h−íng trôc. H¬i
®−îc dÉn theo èng 3 vµo buång ph©n phèi, tõ ®ã h¬i ®i vµo c¸c d·y c¸nh 6 vµ 7 g¾n
trªn c¸c ®Üa 1 vµ 2. H¬i d·n në sinh c«ng trªn c¸c c¸nh ®éng sÏ lµm trôc 4 vµ 5 quay
theo hai h−íng ng−îc nhau.
H×nh 6.1. Tuèc bin Lavan H×nh 6.2. Tuèc bin h−íng trôc
1- èng phun; 2-C¸nh ®éng; 1- C¸nh ®éng; 2 vµ 7-®Üa; 3-Trôc; 4 vµ
3-B¸nh ®éng;4-Trôc 5-èng dÉn h¬i;3 vµ 6-trôc tuèc bin;
- Kh¸c víi tuèc bin Lavan, ë tuèc bin däc trôc dßng h¬i chuyÓn ®éng trong tuèc
bin theo h−íng däc trôc cña tuèc bin vµ h¬i kh«ng chØ d·n në trong mét hoÆc mét sè
61
- èng phun mµ d·n në trong nhiÒu d·y c¸nh ®Æt kÕ tiÕp nhau däc theo trôc cña tuèc
bin. C¸c d·y èng phun ®−îc g¾n cè ®Þnh trªn th©n tuèc bin vµ mét d·y c¸nh ®éng
®−îc g¾n trªn trôc tuèc bin hoÆc r« to tuèc bin.
Mét d·y èng phun vµ mét d·y c¸nh ®éng ®−îc ®Æt kÕ tiÕp nhau gäi lµ mét tÇng
tuèc bin. R·nh èng phun vµ r·nh c¸nh ®éng ®−îc gäi lµ phÇn truyÒn h¬i cña tuèc bin.
C«ng suÊt tuèc bin phô thuéc vµo sè tÇng tuèc bin. ë tuèc bin h−íng trôc, khi
sè tÇng t¨ng lªn th× ®−êng kÝnh cña tuèc bin còng t¨ng lªn nghÜa lµ lùc li t©m cµng
lín, do ®ã sè tÇng tøc lµ c«ng suÊt sÏ bÞ h¹n chÕ bëi lùc li t©m.
HiÖn nay tuèc bin däc trôc ®−îc dïng phæ biÕn v× cã thÓ chÕ t¹o víi c«ng suÊt
rÊt lín, c«ng suÊt lín nhÊt cña mét tæ m¸y cã thÓ tíi 1200MW.
ë gi¸o tr×nh nµy ta chØ nghiªn cøu vÒ tuèc bin däc trôc.
H×nh 6.3. Nguyªn lý cÊu t¹o cña tuèc bin h¬i
1-th©n tuèc bin; 2-roto tuèc bin; 3-æ trôc; 4-èng phun; 5-c¸nh ®éng
6.2. tÇNG Tuèc BIN
6.2.1. Kh¸i niÖm vÒ tÇng tuèc bin
TÇng tuèc bin bao gåm mét d·y ång phun g¾n trªn b¸nh tÜnh vµ mét d·y c¸nh
®éng g¾n trªn b¸nh ®éng.
Sau khi ra khái bé qu¸ nhiÖt cña lß, h¬i ®−îc ®−a qua van ®iÒu chØnh vµo tuèc
bin. §Ó biÕn nhiÖt n¨ng cña dßng h¬i thµnh ®éng n¨ng, ng−êi ta cho dßng h¬i ®i qua
c¸c r·nh cã h×nh d¸ng ®Æc biÖt, gäi lµ èng phun. Khi ®i qua èng phun, ¸p suÊt vµ
nhiÖt ®é dßng h¬i gi¶m xuèng, tèc ®é dßng h¬i t¨ng lªn ®Õn C1, nhiÖt n¨ng biÕn
thµnh ®éng n¨ng. Ra khái èng phun, dßng h¬i cã ®éng n¨ng lín ®i vµo vµo c¸nh
®éng, khi dßng h¬i ngoÆt h−íng theo c¸c r·nh cong cña c¸nh ®éng, sÏ sinh ra mét lùc
li t©m, lùc li t©m t¸c dông lªn c¸nh ®éng, biÕn ®éng n¨ng cña dßng h¬i thµnh c«ng
®Èy c¸nh ®éng quay. V× c¸nh ®éng ®−îc g¾n trªn b¸nh ®éng vµ b¸nh ®éng ®−îc g¾n
trªn trôc tuèc bin, tøc lµ b¸nh ®éng vµ trôc tuèc bin cïng quay. H¬i ra khái c¸nh
®éng sÏ mÊt ®éng n¨ng nªn tèc ®é gi¶m xuèng ®Õn C2 vµ ®−îc dÉn ra theo èng tho¸t
h¬i.
62
- Cã hai lo¹i tÇng tuèc bin: tÇng xung lùc vµ tÇng ph¶n lùc.
Trong qu¸ tr×nh d·n në, nÕu qu¸ tr×nh h¬i gi¶m ¸p suÊt (biÕn nhiÖt n¨ng thµnh
®éng n¨ng) chØ xÈy ra trong èng phun, cßn trong r·nh c¸nh ®éng ¸p suÊt kh«ng thay
®æi th× tÇng tuèc bin ®−îc gäi lµ tÇng tuèc bin xung lùc.
Trong qu¸ tr×nh d·n në, nÕu qu¸ tr×nh gi¶m ¸p suÊt (biÕn nhiÖt n¨ng thµnh ®éng
n¨ng) xÈy ra c¶ trong èng phun lÉn trong r·nh c¸nh ®éng th× tÇng tuèc bin ®−îc gäi lµ
tÇng tuèc bin ph¶n lùc.
6.2.1.1. TÇng xung lùc
Trong tÇng tuèc bin xung lùc, khi chuyÓn ®éng qua d·y c¸nh ®éng, dßng h¬i
kh«ng gi¶m ¸p suÊt nªn ¸p suÊt tr−íc vµ sau c¸nh ®éng b»ng nhau, kh«ng cã sù
chªnh lÖch suÊt ë tr−íc vµ sau c¸nh ®éng nªn tÇng xung lùc ®−îc chÕ t¹o nh− h×nh
6.4a. ë ®©y c¸c èng phun ®−îc g¾n trªn b¸nh tÜnh, c¸c b¸nh tÜnh ®−îc g¾n lªn th©n
tuèc bin (gäi lµ stato), cßn c¸c c¸nh ®éng ®−îc g¾n trªn b¸nh ®éng, c¸c b¸nh ®éng
®−îc l¾p chÆt trªn trôc tuèc bin (gäi lµ R«to).
H×nh 6.4a. TÇng xung lùc 6.4b. TÇng ph¶n lùc
63
- 6.2.1.2. TÇng ph¶n lùc
ë tÇng tuèc bin ph¶n lùc, qu¸ tr×nh gi¶m ¸p suÊt liªn tôc xÈy ra c¶ ë trong èng
phun vµ trong r·nh c¸nh ®éng, do ®ã nÕu cÊu t¹o cña tuèc bin nh− tÇng xung lùc th×
sÏ cã lùc t¸c dông lªn bÒ mÆt phÝa tr−íc b¸nh ®éng ®Èy b¸nh ®éng (r«to) dÞch chuyÓn
theo h−íng dßng h¬i (gäi lµ lùc di trôc) do sù chªnh lÖch ¸p suÊt tr−íc vµ sau c¸nh
®éng. Do ®ã ë ®©y kh«ng cã b¸nh tÜnh vµ b¸nh ®éng mµ r« to cña tuèc bin ®−îc chÕ
t¹o h×nh tang trèng, c¸c c¸nh ®éng ®−îc g¾n trùc tiÕp lªn tang trèng, cßn c¸c èng
phun ®−îc g¾n lªn stato. CÊu tróc tÇng c¸nh cña tuèc bin ph¶n lùc ®−îc biÓu diÔn trªn
h×nh 6.4a
6.2.2. §é ph¶n lùc cña tÇng tuèc bin
Qu¸ tr×nh d·n në cña h¬i trong tuèc bin ®−îc biÓu diÔn trªn ®å thÞ h×nh 6.5. Gi¶
sö dßng h¬i vµo tuèc bin ë tr¹ng th¸i 0, cã entanpi i0 , ¸p suÊt P0 , nhiÖt ®é t0 vµ tèc
®é vµo èng phun lµ C0 . H¬i d·n në ®o¹n nhiÖt thuËn nghÞch trong èng phun ®Õn tr¹ng
th¸i 1, cã ¸p suÊt p1, nhiÖt ®é t1, t−¬ng øng víi entanpi i1 vµ tèc ®é t¨ng tõ C0 lªn ®Õn
C1. Sau khi ra khái èng phun, h¬i ®i vµo r·nh c¸nh ®éng tiÕp tôc d·n në ®o¹n nhiÖt
trong r·nh c¸nh ®éng ®Õn tr¹ng th¸i 2, ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é gi¶m xuèng ®Õn p2 , t2, cã
entanpi i2 vµ tèc ®é t¨ng lªn ®Õn C2.
NhiÖt d¸ng lÝ t−ëng cña dßng h¬i trong èng phun lµ h0p:
hop = i0 - i1l (6-1)
NhiÖt d¸ng lÝ t−ëng cña dßng h¬i trong r·nh c¸nh ®éng lµ ho®:
h0® = i1l - i2l (6-2)
NhiÖt d¸ng lÝ t−ëng cña toµn tÇng tuèc bin lµ h0:
h0 = hop + ho® (6-3)
§é ph¶n lùc cña tÇng tuèc bin lµ tû sè
gi÷a nhiÖt d¸ng cña d·y c¸nh ®éng víi nhiÖt
d¸ng toµn tÇng, nã ph¶n ¶nh kh¶ n¨ng d·n në
(gi¶m ¸p suÊt) cña dßng h¬i trong r·nh c¸nh
®éng so víi ®é gi¶m ¸p suÊt trªn toµn tÇng.
h
ρ = 0d
h0 (6-4)
* NÕu ®é ph¶n lùc ρ = 0, nghÜa lµ h0®=
0, trong c¸nh ®éng kh«ng cã sù thay ®æi ¸p
suÊt, tÇng tuèc bin ®−äc gäi lµ tÇng xung lùc
thuÇn tóy.
* NÕu ®é ph¶n lùc 0,05
nguon tai.lieu . vn
