1976, Zeszyt 70-72
Abstract
Dalszy wzrost mocy jednostkowej dużych turbin parowych wiąże się ze zwiększaniem wymiarów ostatniego stopnia oraz z poprawą przepływu w części niskoprężnej.
Możliwość praktycznego zastosowania stopnia z dopływem promieniowym jako pierwszego zależy od stopnia wlotowego przed dwustrumieniowym, niskociśnieniowym, osiowym układem łopatkowym zależy od dwóch warunków. Po pierwsze, rozwiązanie to powinno zapewnić wzrost sprawności pierwszych stopni mieszanego, promieniowo-osiowego układu łopatkowego w porównaniu z układem wyłącznie osiowym. Dopływ pary do części dwustrumieniowej odbywający się ze zmianą kierunku przepływu pod kątem 90° powoduje znaczną stratę energii. Drugi warunek dotyczy konstrukcji i sprowadza się do żądania, by część niskociśnieniowa była jak najbardziej zwarta. W zasadzie kilka rzędów osiowego układu łopatkowego można zastąpić dośrodkowym stopniem wlotowym, co daje zmniejszenie długości masy części niskociśnieniowych. To rozwiązanie może być specjalnie atrakcyjne w dużych wielokadłubowych turbinach parowych.
W artykule rozważa się wyniki badań nad możliwością zastosowania dośrodkowego stopnia wlotowego w niskoprężnych kadłubach dużych turbin parowych. Warunkiem otrzymania sprawnego stopnia wlotowego jest zastosowanie dwustrumieniowego wirnika z pokrywą segmentową, reagującego jedynie na duże przesunięcia względne spowodowane różnymi szybkościami nagrzewania się wirnika i kadłuba. Zastosowanie typowego wirnika z monolityczną pokrywą (jak w sprężarkach odśrodkowych) napotyka bardzo duże trudności spowodowane dużymi prędkościami obwodowymi i dużymi wymiarami wlotu stopni osiowych.
Przedstawione zagadnienie wymaga rozwinięcia szerokiego programu badań doświadczalnych i teoretycznych. Badania doświadczalne winny wyjaśnić problemy przepływowe i określić wartości współczynników strat dla omawianych stopni wlotowych.
Na zakończenie podano niektóre wyniki aktualnie prowadzonych badań.
Keywords:
moc jednostkowa, turbiny parowe, przepływ części niskoprężnej, stopień wlotowy, osiowy układ łopatkowy