Поле  скоростей при этом интенсивно меняется от корневой до периферийной зоны. Неравномерность  потока еще больше возрастает из-за наличия кольцевой струи, обусловленной  протечкой пара из периферии предыдущей ступени. Эта струя, обладая скоростью значительно большей, чем скорость основного потока, несет с собой крупнодисперсную влагу из периферии рабочего колеса, которая попадая на лопатки диафрагмы последней ступени, приводит к их разрушению.

    При наличии проницаемого кольцевого экрана, установленного с отрицательной  перекрышей по отношению к рабочему колесу предпоследней ступени, пар  из периферийной зоны рабочего колеса и кольцевая периферийная струя  натекают на экран, на котором происходит дробление кольцевой струи и рассредоточение периферийной части потока пара равномерно по выходной площади проницаемого экрана и, соответственно, по входной площади диафрагмы последующей ступени.

    Для обеспечения данного эффекта  необходимо, чтобы проходная площадь проницаемого экрана превышала перекрытую им площадь рабочего колеса. В противном случае проницаемый экран будет запирать периферийную область последней ступени и не обеспечит перед ней равномерного поля скоростей. 
Величина отрицательной перекрыши Δl экраном рабочего колеса предпоследней ступени должна быть равной 10 15% высоты ее рабочей лопатки. Эта величина обусловлена тем, что именно в этой зоне высоты лопатки поток несет основную массу крупнодисперсной влаги и здесь же сконцентрированы концевые потери.

    При прохождении потока через проницаемый  экран происходит выпадение крупнодисперсной влаги, которая собирается во влагозаборной  канавке и стекает в нижнюю часть турбины, откуда удаляется  по дренажам. 
Таким образом, равномерное заполнение потоком всей входной площади диафрагмы последней ступени устраняет причины радиальных перетеканий, и, следовательно, рост потерь энергии.

    Удаление  из проточной части турбины крупнодисперсной влаги приводит не только к снижению потерь энергии, но и, самое главное, повышает надежность и долговечность лопаточного аппарата.

    Потери, обусловленные установкой проницаемого экрана, который по существу является добавочным сопротивлением, ничтожным  по сравнению с потерями от радиальных перетеканий и возможного корневого отрыва потока.

3. Патентные исследования

Результаты  патентного поиска представлены в таблице 1.1

 Таблица 1.1 – Патентные документы

 
 
 
 
 
 
 
 
     

4.   Технико-экономическое  обоснование

     После проведения патентных исследований и анализа найденных материалов делаем вывод, что в рассматриваемой системе для повышения эффективности и улучшения технико-экономических показателей необходимо выполнения в проточной части низкого давления турбины кольцевого экрана, проницаемого для рабочего тела, с суммарной проходной площадью проницаемого экрана, превышающей перекрытую им выходную площадь рабочего колеса, причем величина отрицательной перекрыши Δl должна составлять 10 15% от высоты лопатки l предпоследней ступени, а кольцевой проницаемый экран снабжен влагозаборной канавкой.

     Внешний обвод диффузора проточной части  низкого давления турбины выполнен с отрицательной перекрывающей  по отношению к рабочему колесу последней  ступени, а направляющее кольцевое  ребро выполнено таким образом, что входная площадь образованного им с внутренним обводом канала не превышает 10% от выходной площади рабочего колеса. 
 

     

2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

     2.1 Перечень элементов,  входящих в схему

     Перечень  элементов, входящих в схему сведены  в таблицу и представлены в  приложении А. 

     2.2 Структурная схема и её описание

     В 1-й (нижний) уровень должны  входить:  датчики измеряемых параметров, запорная и регулирующая  арматура  совместно  с исполнительными механизмами  и устройствами и механизмы собственных  нужд.

     Во 2-ой (средний) уровень системы должны входить: микропроцессорные устройства (контроллеры) для  автоматического сбора и первичной обработки измеряемых параметров, выполнения функций авторегулирования, технологических защит, блокировок и дистанционного управления, средства для объединения контроллеров в локальную вычислительную сеть.

     В 3-й (верхний) уровень системы должны входить: средства для вычислительной обработки информации, ее  регистрации, архивирования, отображения, документирования и диалога  с системой; клавиатуры, ключи (кнопки)  для воздействия оператором-технологом на регуляторы и исполнительные органы; локальная вычислительная сеть (ЛВС). ЛВС должна быть выполнена в дублированном варианте. 

3. Основные  причины потерь эффективности

      Недостатком является то, что из рабочего колеса последней ступени поток выходит с большой неравномерностью поля скоростей, которая вызывает резкое снижение эффективности работы диффузора выхлопного патрубка. Кроме того, на формирование поля скоростей на входе в диффузор патрубка большое влияние оказывает сверхзвуковая кольцевая струя, обусловленная проточкой пара из периферии последней ступени, которая уменьшает проходную площадь диффузора и может вызвать запирание патрубка.

      С увеличением давления газа в проточной  части турбины, для поддержания на постоянном уровне давления в полости за уплотнением, с помощью которого и создают гидравлическое сопротивление, необходимо увеличивать гидравлическое сопротивление на пути перетекающего газа, что приведет к усложнению конструкции и увеличению габаритов устройства.

      устраняя влияние кольцевой периферийной струи, экран, в то же время, затеняет значительную часть входной площади диафрагмы, что, естественно, отражается на неравномерности поля скоростей на входе в последнюю ступень, а следовательно, и ее экономичности. Поэтому применение подобной конструкции целесообразно только в проточных частях с отборами пара.  
 
 
 
 
 
 

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     В процессе работы был проведён анализ рабочей системы. Изучены принципы действия и физические законы, на основе которых работает ТОУ. Созданы структурная схема и математическая модель ОУ. Составлен алгоритм работы ТОУ и описаны основные причины потерь эффективности.

     Предложен способ повышения эффективности  системы и улучшения её технико-экономических показателей.

     Рассмотренная схема является открытой, имеет проекцию в будущее и перспективы развития. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ CПИСОК

     1 Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. Москва: Энергоатомиздат, 1990. – 640 с.

     2 Акулова Л.Ю. Техника чтения схем автоматизации: Метод. указания к лаб. работам. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2004. – 108 с.