Выбор схемы и расчет концевых уплотнений

Для сокращения потерь с утечками пара в местах выхода вала из корпуса турбины устанавливаются концевые лабиринтные уплотнения.

К уплотнениям предъявляется целый ряд требований. Но главным из них является обеспечение минимальной утечки пара. Для этого зазоры в уплотнениях должны быть минимально допустимыми из соображений невозможности задеваний. Утечки пара также определяются конструкцией уплотнений и числом гребешков.

Концевые уплотнения распределяются на ряд отсеков камерами, из которых предусматривается отвод части пара в промежуточные ступени турбины или в подогреватели регенеративной схемы. В крайних камерах уплотнений поддерживается с помощью эжектора разрежение, за счет чего исключается попадание пара в помещение машинного зала. В камеры, соседние с крайними, подводится охлаждающий пар из деаэратора от общего коллектора, в котором поддерживается небольшое избыточное давление в 10-20 кПа.

Начальное состояние пара перед первым отсеком переднего уплотнения будет соответствовать состоянию пара за соплами регулирующей ступени, а перед первым отсеком заднего уплотнения- состоянию пара за последней ступенью.

Расчет лабиринтного уплотнения произведен для отсеков до отвода пара в сальниковый подогреватель (СП). Для последующих отсеков число гребешков конструктивно принимается равным 6-10 для каждого отсека.

Процесс в уплотнениях может быть с достаточной точностью рассматриваться как процесс дросселирования с сохранением постоянной энтальпии. Поэтому удельный объем пара в камерах определяется по формуле при заданном в камере давлении и постоянной энтальпии, соответствующей энтальпии перед первым отсеком соответствующих уплотнений.

Расход пара в отсек уплотнений может быть определен по известной формуле

,

где =0,7-0,75- эмпирический коэффициент расхода, зависящий от формы гребешков и относительных размеров гребешка и радиального зазора между гребешками и валом; F_y= - площадь радиального зазора (d_В - диаметр вала в уплотнении, - радиальный зазор, принимаемый 0,5-0,8 мм); p₀,v₀ - давление и удельный объем пара перед отсеком; = p₁/p₀ - отношение давлений пара за и перед отсеком; z- число гребешков.

Результаты расчета сведены в таблицу 1.5. (1 отсек – первый отсек переднего уплотнения, 2 отсек – второй отсек переднего уплотнения, 3 отсек – первый отсек заднего уплотнения.)

Расчёт числа гребешков в отсеках

№	Показатель	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Первого отсека	Второго отсека	Промежуточное уплотнение
	Расход пара в отсек уплотнений	Gy	кг/с	(0,005-0,01) G	1,19	0,595	0,298	1,19	0,397	1,19
	Эмпирический коэффициент расхода	my	-	mу=0,7-0,75	0,73	0,73	0,73	0,73	0,73	0,73
	Радиальный зазор	d	м	d=0,5-0,8мм	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
	Диаметр вала в уплотнении	dв	м	Принимается как для турбины прототипа	0,35	0,35	0,35	0,35	0,35	0,35
	Площадь радиального зазора	Fy	м^2	Fу = p dвd	0,00055	0,00055	0,00055	0,00055	0,00055	0,00055
	Давление пара перед отсеком	p0	МПа	Принимается п.6.[1]	5,01	2,20	0,50	2,10	0,50	10,01
	Давление пара за отсеком	p1	МПа	Принимается п.6..[1]	2,20	0,50	0,05	0,50	0,05	5,01
	Энтальпия пара	h	кДж/кг	Принимается п.6..[1]	3257,24	3257,24	3257,24	3068,79	3068,79	3512,47
	Удельный объём пара перед отсеком	v0	м^3/ кг	См. п.6.[1]	0,06	0,13	0,71	0,12	0,61	0,04
	Отношение давлений пара за и перед отсеком	e	-	e = p1/p0	0,47	0,22	0,10	0,23	0,10	0,05
	Расчётное число гребешков	z	-	z = mу ^2Fу^210^6р0(1- - e^2)/ Gу^2

Дата добавления: 2015-12-07