И числа выхлопов

Предельная мощность – это наибольшая мощность однопоточной турбины, на которую она может быть спроектирована при заданных начальных и конечных параметрах пара и предельно допустимых размерах последней ступени [1]. Размеры последней ступени определяют объемный расход пара G^.V₂, который можно пропустить через один поток, а значит, определяют мощность однопоточной турбины. Чем больше размеры последней ступени, тем выше расход, тем выше мощность турбины. Одна-ко размеры ограничены прочностью применяемых в настоящее время материалов, так как с увеличением высоты и диаметра ступени растет центробежная сила, действующая на рабочие лопатки при их вращении и растут напряжения растяжения в них. Сегодня предельные размеры пос-ледней ступени для стальных лопаток и n = 3000 об/мин составляют l₂ = 960–1050 мм, d_ср = 2480–2550 мм. Для лопаток из титановых сплавов и n = 3000 об/мин размеры выше, l₂ = 1200 мм, d_ср = 3000 мм. Это объясняется тем, что титан значительно легче стали, следовательно меньше центробежная сила и напряжения в лопатке.

Предельная мощность турбины, МВт, определяется по формуле:

.

Здесь m учитывает влияние отборов пара на регенерацию; с учетом регенерации m = 1,1–1,2, без учета – m = 1; k_разгр= 2,0–2,4 учитывает сни-жение напряжений растяжения в лопатке за счет уменьшения её сечения от корня к периферии; η_oi – КПД турбины; [σ] = 450 МПа – допустимое напряжение в лопатках с учетом запаса прочности; ρ – плотность мате-риала лопаток, кг/м³; для легированной стали ρ = 8000 кг/м³, для тита-новых сплавов ρ = 4500 кг/м³; Н₀ – располагаемый теплоперепад турбины, кДж/кг (рис. 2); V_к – удельный объем за последней ступенью турбины, м³/кг, рис. 2; n – частота вращения ротора, 50 1/с; С_2z – скорость выхода из последней ступени, м/с

,

где для турбин малой и средней мощности принимается 16–20 кДж/кг, для турбин большой мощности – 25–45.

В зависимости от значения N_пр задаются числом потоков низкого давления, т. е. числом выхлопов в конденсатор. Если N_пр больше заданной мощности N_н, турбина проектируется однопоточной, с одним выхлопом. Если N_пр < N_н, турбина проектируется с несколькими потоками (выхлопами), например, с двухпоточным ЦНД [1].