Читальный зал -->  Изменение энтропии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Рис. 19.4. Принципиальиан схема работы электрофильтра (а) и конструкция электродов (б); / - короиируютис э.чектролы; 2 осалнтельиые элек1р(;ды; ,V - .эаэсмление (садитсльиых электродов

ют электрофильтры. Конструктивно электрофильтр (рис. 19.4) представляет собой металлический или железобетонный корпус, внутри которого расположены пластинчатые элементы с развитой поверхностью, являющиеся осади-тельными электродами. Между ними установлены обычно стержневые корони-рующие (генерирующие электроны) электроды. Коронирующие электроды соединены с отрицательным полюсом агрегата электропитания, дающего выпрямленный пульсирующий ток высокого напряжения (до 80 кВ). Осадительные электроды заземляются. Запыленный дымовой газ со скоростью 1,5-2 м/с движется в межэлектродном пространстве.

У поверхности излучающего электрода происходит интенсивная ионизация газа, сопровождающаяся возникновением коронного разряда. Образующиеся в зоне короны газовые ноны различной полярности движутся под действием сил электрического поля к соответствующим разноименным электродам. Частицы золы, встречая на своем пути ионы, также заряжаются. Основное количество частиц осаждается на развитой поверхности осадительных электродов, мень-щая часть попадает на коронирующие

электроды. По мере накопления на электродах осажденных частиц они удаляются - обычно путем встряхивания.

При длительности пребывания запыленных газов в активной зоне электрофильтра не менее 8 с правильно запроектированные и хорощо выполненные электрофильтры могут обеспечить степень очистки дымового газа от золы до 99,8 %.

Контрольные вопросы

19.1. Объясните назначение дымовой трубы.

19.2. Котельная спроектирована на четыре однотипных котлоагрегата с общей кирпичной дымовой трубой. С окончанием монтажа первого котла он был введен в эксплуатацию. Зимой верхняя часть трубы стала разрушаться. Почему?

19.3. С какой целью в топке котла поддерживается разрежение?

19.4. К чему может привести погасание факела в топке котла?

19.5. Почему недопустимо осаждение накипи на внутренней поверхности экранных труб котла?

19.6. Для чего служит непрерывная продувка котла и можно ли использовать ее теплоту?

19.7. Как повлияет па работу электрофильтра увеличение скорости дымовых газов?

Глава двадцатая ПАРОВЫЕ И ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫ

20.1. ДЕЙСТВИЕ РАБОЧЕГО ТЕЛА НА ЛОПАТКИ

урбо машина (турбина) является двигателем, в котором теплота рабочего тела - пара или газа - последовательно преобразуется в кинетическую энергию струи, а затем в механическую работ1]

Вытекающим из сопла поток рабочего тела, обладающий значительной кинетической энергией, действует на лопатки с силой, которая зависнт от формы их поверхности (рис. 20.1).

Расчеты по уравнению количества движения показывают, что при прочих равных условиях, например при заданной скорости истечения со и расходе рабочего тела т, с наибольщей силой поток будет воздействовать на лопатку, форма которой обеспечивает его поворот на 180° (рис. 20.1, б). Если позволить лопаткам перемещаться под действием струи, то движение газа по схеме (рис. 20.1,6) обеспечит при одинаковой во всех схемах скорости и наибольшую мощность, равную произведению действующей на лопатку силы на скорость ее перемещения. Отсюда, в частности, следует, что для получения максимальной работы поток должен не ударяться о поверхность, а обтекать ее плавно, без завихрений.

Р = 4-00н

Но использовать наиболее выюдный (с точки зрения получения максимальной мощности) профиль лопаток для теплового двигателя непрерывного действия, например турбомашины, невозможно, так как практически не удается при вращательном движении диска с лоплтками подать на них газ в направленти, совпадающем с плоскостью враптения. Поэтому в турбинах струя газа, вытекающего из неподвижного сопла, по1ается на лопатки, изогнутые под нексторым углом к плоскости вращения (рис. 20.1, й), причем по конструктивным соображениям этот угол не удается сделать меньше 11 -16° (в ряде случаев его принимают равным 20-30°).

Рассмотренный принцип дейстьия потока на поверхности различных форм называется активным, в отличие от реактивного, когда сила создается за счет реакции струи, вытекающей из сопла (рис. 20.1, г). Реактивная сила, приложенная к цилиндру, направлена согласно третьему закону Ньютонг в сторону, противоположную истечению газов. С такой же силой действует струя на поверхность (активный принцип, рис. 20.1, а), но при реактивном способе конструкция теплового двигателя получается более рациональной, так ьак совмещаются сопловой и двигательный аппараты.

20.2. АКТИВНЫЕ ТУРБИНЫ

Турбины, в которых весь распэлагае-мый теплоперепад преобразуется в кинетическую энергию потока в :оплах, а в каналах между рабочими лопатками расширения не происходит (давление рабочего тела не меняется), называются активными или турбинами равного давления.

В простейшей активной турбине ра-/ / \/ > бочее тело поступает в сопло t (или

утШлЬ) г7Ь777777777У/.г) группу сопл), разгоняется В нем ДО ВЫСОКОЙ скорости и направляется на р абочие лопатки 2 (рис. 20.2). Усилия, вызванные

Рис. 20.1. Схема действия струи газа на поверхности тел различной формы

Рис. 20.2. Схема ступени турбины

поворотом струи в каналах рабочих лопаток (см. рис. 20.1, в), вращают диск,? и связанный с ним вал 4. Диск с закрепленными на нем рабочими лопатками и валом называется ротором. Один ряд сопл и один диск с рабочими лопатками составляют ступень.

Приращение кинетической энергии на выходе из сопла можно определить по формуле (5.1 1):

4/2-c,V2 = /: -/i, (20.1)

где Со, ho - скорость и энтальпия потока перед соплом; Ci h\, - теоретическая скорость и энтальпия потока на выходе из сопла.

Если принять, что перед соплами скорость Со = 0, получим

г,/2 = (Л -Л ,) = Д/г (20.2)

где - располагаемый теплоперепад, соответствующий скорости С\т.

В реальных условиях в результате трения и завихрений при течении потока часть кинетической энергии направленного движения молекул превращается в энергию неупорядоченного движения молекул, что повышает энтальпию рабочего тела за соплом, уменьшает располагаемый теплоперепад и скорость потока:

(20.3)

где фс - коэффициент скорости сопла, для сопловых аппаратов современных турбин ф,. = 0,95 4-0,98.

На лопатках рабочего колеса кинетическая энергия потока преобразуется в работу. При входе на лопатку окруж-

ная составляющая скорости потока совпадает с направлением движения лопатки, а при выходе - противоположна ей (рис. 20.2). Поэтому абсолютная скорость потока на выходе много меньше, чем на входе.

Движущийся поток действует на рабочие лопатки с силой Р. Проекция этой силы на ось машины Р, (осевая сила) воспринимается упорными подшипниками, предотвращающими смещение ротора вдоль оси, а проекция на направление окружной скорости Р (окружная сила) вызывает вращение ротора.

Одноступенчатая активная турбина была построена Л авалем в 1883 г. (рис. 20.3).

Пар поступает в одно или несколько сопл 4, приобретает в них значительную скорость и направляется на рабочие лопатки 5. Отработанный пар удаляется через выхлопной патрубок 8. Ротор турбины, состоящий из диска 3, закрепленных на нем лопаток и вала /, заключен в корпус 6. В месте прохода вала через корпус установлены переднее 2 и заднее 7 лабиринтовые уплотнения, предотвращающие утечки пара. Так как весь располагаемый теплоперепад срабатывается в одной ступени, то скорости потока в соплах оказываются большими. При расширении, например, перегретого пара, имеющего параметры 1 МПа

Рис. 20.3. Схема одноступенчатой турбины Лаваля

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.