Обводное парораспределение

Помимо рассмотренных типов парораспределения некоторое распространение получило обводное (байпасное) парораспределение, принципиальная схема которого показана на рис. 8.13.

Во всех ступенях турбины, в том числе в первой ступени, пар подводится по всей окружности, так что степень парци-альности всюду равна единице. Пар, проходящий через клапан Д поступает к первой ступени при уменьшенном расходе, дросселируясь в этом клапане. После полного открытия клапана 1 начинает открываться обводной клапан 2, .так что часть пара, обходя первую группу ступеней, направляется непосредственно к третьей ступени. Поскольку проходные сечения третьей ступени больше, чем первой ступени, открытие второго клапана позволяет пропустить через последующие ступени, начиная с третьей, увеличенное количество пара и, таким образом, повысить мощность турбины.

Обводное парораспределение такого типа обычно сочетается с дроссельным способом изменения расхода пара. Как правило, оно используется для перегрузки турбины.

Рассмотрим распределение потоков пара при изменении его суммарного пропуска через турбину, выполненную по схеме рис. 8.13.

  в перегрузочной камере определяется уравнениями (7.74а) и (7.77).

, нетрудно подсчитать долю расхода пара, протекающего через первую группу ступеней, применяя к этой группе уравнение (7.76):

  разделит суммарный пропуск пара на два потока.

  через клапан 2 (см. рис. 8.13) направляется в камеру обвода.

а потери на трение и вентиляцию первой группы ступеней, вращающихся в паре большой плотности, возрастают.

  через первую группу ступеней протекало как минимум достаточное количество пара, обеспечивающего отведение теплоты, выделяемой при вращении этих ступеней вхолостую. Зная распределение потоков пара, можно определить внутреннюю мощность, развиваемую паром в турбине.

, на основании произведенного предварительного расчета находим использованный в первой группе теплоперепад и состояние пара при выходе из первой группы ступеней.

Состояние пара после смешения этих потоков определяется по формуле (8.5). Дальнейшее расширение пара в последующих ступенях происходит так же, как это было изложено при анализе переменного режима турбины с дроссельным парораспределением. Чем отдаленнее от первой ступени производился впуск обводного пара, тем больше снижение экономичности в результате дросселирования пара, однако тем большая может быть достигнута добавочная (перегрузочная) мощность.

  в последних ступенях обведенной группы; дросселированием пара в частично открытом обводном канале; увеличением теплоперепада последней ступени турбины и для конденсационных турбин значительным ростом выходной потери.

В турбинах, рассчитанных на высокую начальную температуру, обводное парораспределение такого вида, как показано на рис. 8.13, не может быть применено, так как при подводе свежего пара в промежуточную ступень турбины группа первых ступеней, а также корпус турбины подвергаются воздействию высокой температуры свежего пара.

  , то достигнуть существенной перегрузки открытием дополнительной сопловой группы не удастся, так как рост расхода пара вызывает дальнейшее повышение давления в камере регулирующей ступени и тем самым сокращение пропуска пара через ранее открытые сопловые сегменты. Поэтому, открывая дополнительно большую сопловую группу, удается лишь незначительно увеличить пропуск пара, а следовательно, и мощность турбины.

Кроме того, повышение давления в камере регулирующей ступени сопряжено с ухудшением ее КПД и ростом

температуры пара в камере регулирующей ступени, которая может оказаться недопустимой.

Для того чтобы ограничить температуру и давление в камере регулирующей ступени и обеспечить возможность значительной перегрузки турбины, можно выполнить парораспределение с внутренним

обводом.

Такой вид обвода применяют иногда для обеспечения номинальной нагрузки турбины при снижении начального давления (см., па-пример, продольный разрез турбины на рис. 10.35). При этом после достижения экономической нагрузки и наиболее высоких допустимых параметров пара в камере регулирующей ступени для дальнейшего увеличения пропуска пара одновременно открывают дополнительный сопловой сегмент в регулирующей ступени, который питается дополнительным клапаном, и обводной клапан, перепускающий пар из камеры регулирующей ступени к одной из промежуточных ступеней. Схема такого парораспределения с внутренним обводом показана на рис. 8.15.

Перемещения обводного клапана и регулирующего клапана подвода пара к дополнительной сопловой группе выбираются так, чтобы давление в камере регулирующей ступени сохранялось приблизительно постоянным, а температура не превышала допустимого предела.

Изменения давлений за клапанами и в ступенях турбины показаны на рис. 8.16.

- соответственное изменение давления в камере, куда осуществляется внутренний обвод.

, в то время как на диаграмме изображен

расход пара через четвертый сопловой клапан, который одновременно будет меньше расхода через пятый клапан внутреннего обвода.