모든 수준에서 이러한 손실이 동시에 존재하는 것은 아니라는 점을 지적해야 합니다. 예를 들어, 전체 증기 수준에서는 부분 흡기 손실이 없습니다. 드럼이 있는 반응성 터빈은 임펠러의 마찰 손실을 고려하지 않습니다. 과열 증기 지역에서 작업하는 단계에는 습식 증기 손실이 없습니다. 트위스트 블레이드가 있는 레벨에서는 섹터 손실이 없습니다. 잎고 손실은 말단 손실이라고도 하는데, 그 물리적 원인과 영향 요인은 이전에 이미 분석되었다. 본질적으로 노즐과 블레이드의 유동 손실에 속한다. 공사의 편의를 위해 따로 계산하다.
잎 높이 손실은 주로 잎 높이에 달려 있다. 블레이드 높이가 높으면 무시할 수 있습니다. 잎 높이는 상대 한계 높이보다 커야 합니다. 그렇지 않으면 급격히 증가합니다. 링 캐스케이드는 실제로 터빈 레벨에 적용됩니다. 평면 직선 리프 울타리에 비해 두 가지 특징이 있습니다. 첫째, 리프 그리드의 상대 피치는 상수가 아니라 내부 지름 반지름 외부 지름에 비례하여 증가합니다. 이렇게 하면 평균 지름 세그먼트의 상대 피치를 제외한 다른 원주 세그먼트의 상대 피치가 필연적으로 최적 값에서 벗어날 수 있습니다. 따라서 이러한 단면의 리프 손실 계수는 최소값보다 크며 추가 흐름 손실이 발생합니다. 둘째, 공압 특성으로, 리프 게이트 출구 증기 흐름의 축 방향 간격에 압력 그라데이션이 있습니다. 즉, 정압이 반지름 내부 반지름 외부 지름에서 점차 증가하여 반지름 흐름 손실이 발생합니다. 이 모든 것이 산업 적자를 구성합니다.
섹터 손실 대 지름 대 높이 비율 = 관련. 짧은 것이 클수록 (예: =l0, = 0.007, =3, = 0.078) 차이가 약 1 1 배 정도 됩니다. 보통 > 8~ 12 일 때 등단면 직선 블레이드를 사용하여 부채꼴 손실이 있지만 가공하기 쉽습니다. < 8~ 12 에서는 블레이드 높이를 따라 증기 흐름 매개변수의 변화에 적응하기 위해 트위스트 블레이드를 사용합니다. 가공은 복잡하지만 팬 손실을 방지합니다. 큰 때는 작아서 무시해도 됩니다. 임펠러 마찰 손실 (마찰 손실이라고 함) 은 두 부분으로 구성됩니다.
(1) 임펠러와 하우징 양쪽의 거칠기로 인한 마찰 손실. 잎바퀴가 증기로 가득 찬 증기실에서 회전할 때, 양쪽과 외부 가장자리 표면에 부착된 증기 미셀은 잎바퀴에 의해 회전되는데, 그 원주 속도는 잎바퀴 표면의 원주 속도와 거의 같고, 항아리 벽이나 칸막이 표면에 부착된 증기 미셀의 원주 속도는 0 이다 (그림 1.5.2 참조). 증기 미단은 잎바퀴 표면에서 실린더 벽까지의 원주 속도가 다르다. 즉, 속도 그라데이션이 있어 증기 미단 사이와 증기와 벽 사이의 마찰을 일으킨다. 마찰력을 극복하기 위해 증기 입자 운동을 구동하려면 바퀴의 일부를 소모해야 한다.
(2) 자오선의 와류 운동으로 인한 손실. 잎바퀴 표면에 가까운 증기 미셀은 잎바퀴가 회전하면서 원심력의 작용을 받아 바깥쪽으로 방사형으로 흐릅니다. 그러나 회전 속도가 낮고 원심력이 작기 때문에 항아리벽이나 칸막이 표면 근처의 증기미단이 자연스럽게 중심을 향해 이동하며, 반경 방향으로 잎바퀴에서 흘러나오는 증기로 가득 차 있어 잎바퀴의 양쪽에서 자오면에 증기의 소용돌이 운동을 형성한다 (그림 1.5.2). 소용돌이 자체는 일부 바퀴 공을 소모하고 마찰 저항력도 증가시켰다.
잎바퀴의 마찰 손실은 등급의 볼륨 흐름에 반비례한다. 증기 터빈 고압 섹션은 작고 f 는 크다. 대형기의 저압급은 매우 크고 작아서, 심지어 무시할 수도 있다. 또한 속도 비율의 3 차 정사각형에 비례하여 커지면 급격히 증가한다는 것을 나타냅니다. 소형 증기 터빈의 고압 등급의 용적 유량은 비교적 적다. 노즐 높이가 한계 상대 높이보다 작지 않도록 (예: 좁은 블레이드 높이가 12- 15m m 인 경우 이런 안배를 부분 합격이라고 한다. 게다가, 배기방식의 수요로 인해 조정급은 보통 부분 흡입기를 채택한다. 노즐이 있는 호 세그먼트 길이 (노즐 수) 와 전체 원주 길이의 비율은 일반적으로 부분 흡기 정도를 나타내는 데 사용되며 부분 흡기라고 합니다. 부분 흡기로 인한 에너지 손실은 부분 흡기 손실이라고 하며, 폭발 손실과 배기 손실로 구성됩니다.
1) 노즐 없는 호 세그먼트에서 블로잉 손상이 발생합니다. 일부 증기가 진입할 때, 동엽통로는 계속 작업 증기를 통과하지 않는다. 회전한 회전자 블레이드가 노즐이 없는 "데드 존" 호 세그먼트를 통과할 때 회전자 블레이드는 송풍기처럼 "데드 존" 의 기본 정지 증기를 한쪽에서 다른 쪽으로 불어서 일부 작업을 소모합니다. 동시에 회전자 베인의 양면은 축 틈새로 가득 찬 비작동 증기와 마찰을 일으켜 마찰손실을 초래하며 수치적으로 전자보다 큽니다.
부분 흡기가 작을수록 북풍 손실이 크다는 것을 알 수 있다. 송풍 손실을 줄이기 위해 부분 유입을 합리적으로 선택하는 것 외에도 1.5.3 과 같이' 사구' 내의 동엽을 감싸는 벨트가 자주 사용된다. 이렇게 하면 휘젓는 증기의 양을 줄이고 송풍 손실을 줄일 수 있다.
2> 배기 손실은 폭발 손실과 반대로 노즐이 있는 작업 호 세그먼트에서 발생합니다. 동엽망이 노즐이 없는 호 세그먼트를 통과할 때 해당 증기 채널 B (그림 1.5.4) 가 증기실 A 의 정체 증기로 가득 차 있습니다. 회전자 블레이드가 작업호에 들어가면 노즐에서 뿜어져 나오는 고속 증기가 먼저 증기 통로의 정체 증기를 밀어내고 가속시켜 작동 증기의 일부를 소모해야 합니다. 또한 잎바퀴의 고속 회전으로 인해 노즐 그룹 출구 A 의 노즐 잎울타리와 동엽망 사이의 간격에 증기 누출이 발생하여 손실이 발생할 수 있습니다. 반면 노즐 그룹의 입구 포트 B 에서는 추출이 발생하고 일부 정체 증기는 움직이는 블레이드의 증기 통로로 흡입됩니다. 주 증기 흐름에 대한 간섭도 손실을 초래할 수 있다. 이러한 손실은 증기 손실을 구성하는데, 노즐 호 세그먼트의 양쪽 끝에 있는 손실이기 때문에 호 끝 손실이라고도 합니다.
회전자 블레이드는 노즐 호 세트를 통과할 때마다 증기를 잃고 같은 흡기 부분 아래에 있기 때문이다. 원주를 따라 분포된 노즐 그룹이 많을수록 배기 손실이 커진다. 배기 손실을 줄이기 위해서는 노즐 그룹 수를 최대한 줄여야 한다. 충동급과 반응급의 구조가 다르기 때문에, 등급 내 누출량의 크기와 누출량이 등급 효율성에 미치는 영향도 다르므로, 2 급 누출량을 별도로 논의할 필요가 있다.
충동급의 경우 배플의 앞뒤 차이가 크고 배플과 힌지 사이에 간격이 있기 때문에 일부 증기가 배플 전면에서 배플과 잎바퀴 사이의 증기실로 새어 나와야 합니다. 이 부분의 증기는 노즐을 통과하지 않고 작업에 참여하지 않아 칸막이의 누수 손실을 형성하기 때문이다. 또한 증기실로 새는 증기는 노즐과 회전자 블레이드 루트 사이의 간격을 통해 회전자 블레이드로 유입될 수 있습니다. 이러한 증기 누출은 회전자 블레이드에 올바른 방향으로 들어가지 않기 때문에 작업을 하지 않을 뿐만 아니라 회전자 블레이드의 주 증기 흐름을 방해하여 손실을 초래할 수 있습니다. 칸막이의 누출이 동엽과 혼합되는 것을 막기 위해 주 증기 흐름을 방해하며, 잎바퀴에 균형구멍을 설치하여 칸막이의 누출이 균형구멍을 통해 등급 내로 흐를 수 있도록 하고, 다른 한편으로는 동엽뿌리에 압력덮개를 설치해 막고, 설계에서 합리적인 반작용력을 선택하여 동엽뿌리가 가능한 한 증기를 흡수하거나 누설하지 않도록 한다.
회전자 베인 상단에서 회전자와 실린더 사이의 상대적 팽창과 회전자 진동 시 충돌을 방지하기 위해 회전자 베인 상단과 칸막이 및 리테이닝 링 사이에 일정한 축 간격과 반지름 틈새가 있어야 합니다. 충동급에서도 동엽 꼭대기에는 큰 반작용력이 있다. 즉, 잎끝 앞뒤 압력 차이가 커서 노즐에서 나오는 증기가 동엽의 증기 통로를 통과하지 않고 동엽 꼭대기의 틈새를 통해 급으로 누출되는 것이다. 이 부분의 증기가 일에 참여하지 않았기 때문에 잎끝의 누수 손실을 이루었다.
누출량은 간격 면적과 간격 양쪽의 압력 차이에 비례하기 때문에, 누출 손실을 줄이는 것은 간격 면적과 양쪽의 압력 차이를 줄이는 것부터 시작해야 한다. 실천은 고저치봉으로 이 두 가지 요구를 동시에 만족시킬 수 있다는 것을 증명했다. 높고 낮은 톱니 씰 사이의 틈새는 매우 작게 만들 수 있고, 증기 흐름은 톱니당 한 번 스로틀되어 압력이 한 번 낮아지기 때문에 1.5.5 (b) 와 같이 톱니당 전체 차압의 극히 일부만 견딜 수 있습니다.
각 증기 봉인 치아에서의 증기 흐름은 테이퍼 노즐에서의 흐름과 거의 유사하기 때문에 노즐 유량 공식을 참조하여 증기 누출량을 계산할 수 있습니다.
반응급의 경우, 기본 구조와 작동 원리에 따라, 그 누수 손실이 임펄스 수준보다 크다는 것을 분석하는 것은 어렵지 않다. 그 이유는 다음과 같습니다.
1) 내경 증기 누출량은 충격급 칸막이 누출량보다 큽니다. 주로 내경 씰 지름이 칸막이 씰 지름보다 크고 스팀 씰 톱니 수가 적기 때문입니다.
2) 동엽전후압차가 커서 잎끝의 누출량이 상당히 크다.
누수 손실을 줄이려면 반지름 틈새 및 를 최대한 줄여야 합니다. 그러나 증기 터빈이 시동될 때, 정지 부분과 회전 부분은 열이 고르지 않아 온도차가 크다. 그들 사이에 마찰이 생기지 않도록 합이 너무 작을 수 없다. 따라서 반지름 및 축 밀봉 구조를 사용하여 증기 누출을 줄입니다. 긴 트위스트 블레이드 레벨의 경우, 벨트 없이 블레이드 상단을 얇게 하여 블레이드와 실린더 (또는 칸막이 슬리브) 사이의 간격을 줄여 씰의 역할을 하는 경우가 많습니다. 또한, 잎끝 반작용력을 최소화하여, 동엽전후압차가 너무 크지 않도록 해야 한다. 포화증기 터빈의 각급과 일반 응고식 증기 터빈의 말급은 모두 습증기 지역에서 작동한다. 수분의 존재로 인해 건증기의 작동도 어느 정도 영향을 받을 수 있는데, 이는 주로 일종의 에너지 손실로 나타난다. 이런 손실을 습증기 손실이라고 한다. 습식 증기 손실의 원인은 다음과 같습니다.
1) 과습 증기 과포화도가 노즐 흐름에 미치는 영향에 대해서는 앞서 설명했습니다. 이 과포화도가 등급의 에너지 변환에 미치는 영향은 이상적인 비율 감소로 나타난다. 그림 l.5.ll 과 같이 과포화도의 존재로 인해 증기는 습증기에 들어갈 때 일시적으로 과열 증기의 법칙에 따라 팽창한다. 즉, 일정한 엔트로피 지수는 여전히 1.3 과 같지만1.. = 로 계산하면 = 1.3 인 등압선은 그림에서 점선으로 표시되지만 = 1.65438+ 입니다. 과포화 손실은 1.5. 12 의 그림자 영역과 같이 P-V 지도에서도 명확하게 볼 수 있습니다.
2) 일반적으로 젖은 증기가 팽창 과정에서 물을 분리하는 속도, 특히 노즐에서 증기 배출면에 모여 증기 흐름에 의해 짓밟히는 물막은 항상 증기의 속도보다 훨씬 낮다. 이렇게 하면 탄산음료 2 상 흐름에서는 저속 물방울이 고속 증기에 의해 운반되어 증기 흐름의 일부 운동 에너지를 소비하는데, 이를 클램프 손실이라고 한다.
3) 증기 흐름의 띠 아래에서 물방울의 속도는 다소 향상되었지만 여전히 기상보다 작다. 물방울이 노즐을 떠나는 속도는 증기 속도의 10% 정도이고 원주 속도 U 는 동일하므로 물방울이 움직이는 블레이드로 들어가는 방향각은 이보다 훨씬 큽니다. 베인 입구 방향에서 벗어난 물방울이 베인 입구의 등받이에 부딪쳐 잎바퀴의 회전을 막는 제동 작용을 일으켜 이를 극복하면 제동 손실이라고 하는 유용한 노력이 소모된다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 제동명언) (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마)
4) 회전자 블레이드에서 나오는 물방울은 상대 속도가 증기보다 훨씬 낮고, 원주 속도 U 는 동일하며 증기보다 훨씬 큽니다. 증기가 올바른 방향으로 다음 노즐로 들어가면 물방울이 노즐 입구의 벽면에 부딪혀 주 증기 흐름을 방해하여 손실을 초래할 수 있습니다. 이러한 손실을 터런스 손실이라고 합니다.
5) 각종 포수 장치로 습증기급에서 일부 액상을 제거할 때 불가피하게 일부 증기를 증기 터빈에서 동시에 빼내어 공질의 손실을 초래한다.
젖은 증기의 물방울이 회전자 블레이드의 입구 가장자리 위에 있는 등호에 부딪히면 침식되고, 베인 표면이 침식되어 밀도가 높은 구멍이 많이 생기고, 심할 때 베인 결함이 발생하여 증기 터빈의 안전한 작동에 큰 위협이 된다. 독립 실행 형 전력이 증가함에 따라 최종 블레이드 높이와 원주 속도도 증가하고 침식 정도가 더욱 심각합니다. 따라서 현대 경증기 터빈 말단의 최대 가시 습도 (h-s 맵에서 발견된 습도) 는 12% 14% 로 제한됩니다. 습증기급의 효율을 높이기 위해 베인이 침식되는 것을 막기 위해 효과적인 제습 방법을 채택할 수 있고, 한편으로는 베인의 내식성을 높여야 한다.
일반적으로 사용되는 제습 방법은 다음과 같습니다.
1) 급 내수포장치로 물수구, 물포실, 소수통로로 구성되어 있습니다. 노즐 뒤쪽과 베인 뒤쪽의 두 가지 형태가 있습니다. 물방울이 원심력에 의해 외부 가장자리로 내던진 후 집수조 L 을 통해 순환집수실 2 로 들어간 다음 배수로 3 을 통해 압력이 낮은 저압 히터나 냉응기로 유입된다. 이런 물 잡는 장치는 광범위하게 응용되어, 물 잡는 효율이 습증기에 함유된 수분의 20 ~ 30% 에 달할 수 있다.
2) 다음과 같이 흡입 된 중공 노즐 만 있습니다. 이 제습 장치는 원형 채널을 통해 중공 노즐을 압력이 낮은 저압 히터나 냉응기와 연결하여 노즐 표면의 응축수 막을 노즐에 열려 있는 흡수를 통해 흡수할 수 있도록 음압을 형성합니다. 일부 흡입 커넥터는 증기 입구 쪽에 가깝고, 일부는 증기 출구 쪽 (내부 호 또는 백 호) 에 가깝다. 증기 출구쪽에서 흡입 솔기를 여는 것도 있습니다. 실험에 따르면 흡입구가 노즐 상단 근처에 배치되어 있을 때 제습 효과가 가장 좋다. 수분의 주요 부분이 여기에 집중되어 있기 때문이다. 이런 구조는 제습 효과가 좋아서 많은 업체에서 채택하였다. 단점은 상당 부분의 증기를 동시에 뽑아서 공질을 줄일 뿐만 아니라 고리도 요구한다는 것이다.
채널의 횡단면은 반드시 크게 설계해야 하는데, 이로 인해 제조에 약간의 어려움이 따른다.
3) 중공 노즐을 이용하여 증기 출구에 증기를 분사한다. 중공 노즐의 내부 공간은 증기 출구 모서리의 간격과 연결되어 있으며 이 간격은 노즐로 선호됩니다. 높은 압력급의 증기는 실린더의 링실을 통해 중공 노즐을 도입한 다음 증기 출구 가장자리의 간격에서 뿜어져 노즐의 후류 영역이 사라지고 큰 물방울이 형성되는 것을 방지한다. 동시에, 층적 영역 증기 속도의 균형은 등급 효율을 높이고 움직이는 블레이드의 응력 상태를 개선하는 데 도움이 된다. 이 방법의 또 다른 장점은 고압 송출된 증기의 에너지가 손실되지 않고 이 단계의 팽창에 참여한다는 것이다.
회전자 블레이드 자체의 침식 능력을 높이기 위해 일반적인 조치는 티타늄 합금과 같은 부식성이 강한 블레이드 재질을 사용하는 것입니다. 블레이드 흡입기 뒷면 호에 경질 합금을 용접하는 일반적인 방법은 크롬 코발트 합금으로 만든 얇은 조각을 블레이드 상단 흡입구 뒷면 호에 용접하고 크롬 도금, 국부 고주파 불, 스파크 강화, 질화 등을 하는 것입니다. 블레이드의 표면 경도를 높이고 블레이드의 수명을 연장할 수 있습니다.