Реакционна турбина

Реакционна парна турбина

Реакционна парна турбина се отнася до турбина, в която парата се разширява не само в дюзите, но и в движещите се лопатки. Движещите се лопатки на реакционна турбина са подложени не само на силата, генерирана от удара на потока пара, но и на силата, произведена от разширяването и ускорението на парата в самите лопатки.

В реактивна парна турбина парата се разширява и ускорява не само в дюзите, но и докато протича през каналите на движещите се лопатки. Това означава, че в рамките на каскадите на движещите се лопатки посоката на потока пара се променя и относителната му скорост също се увеличава. Следователно, движещите се лопатки са под въздействието както на импулсната сила от високоскоростната парна струя, излизаща от дюзите, така и на реакционната сила от парата, напускаща каскадите на движещите се лопатки. С други думи, реактивната парна турбина използва както импулсен, така и реакционен принцип за извършване на работа.

Реактивната парна турбина е вид машина, задвижвана с пара. Принципът ѝ на работа се основава на разширяването на парата, което се случва както в неподвижните лопатки (дюзи), така и в движещите се лопатки, като се използват както импулсната сила, така и реакционната сила на парата, за да се задвижи въртенето на ротора.

Принцип на работа и структурни характеристики: В реактивна парна турбина парата първо се разширява и ускорява в каскадите от неподвижни лопатки, което води до спад на налягането и увеличаване на скоростта. След това тя навлиза в каскадите от движещи се лопатки, където парата продължава да се разширява. Това разширение не само променя посоката на потока, генерирайки импулсна сила, но също така, поради ускорението, причинено от разширението, създава реактивна сила. Тези две сили работят заедно, за да задвижват ротора и да извършват работа. Тази конструкция води до разлика в налягането между двете страни на движещите се лопатки. Следователно, роторът обикновено използва барабанна конструкция, за да се избегне прекомерна аксиална тяга, и често е оборудван с балансиращо бутало, за да противодейства на тази тяга. Структурно, реактивните парни турбини могат да бъдат разделени на аксиални (където парата тече аксиално и лопатките са монтирани на барабан) и радиални (където парата тече радиално, с два ротора, въртящи се в противоположни посоки).

Сравнение с импулсни парни турбини: Основната разлика между реакционните и импулсните турбини се състои в процеса на разширение. При импулсните турбини разширението на парата се случва предимно в неподвижните лопатки, като почти няма разширение в движещите се лопатки. За разлика от това, при реакционните турбини разширението е почти еднакво както в неподвижните, така и в движещите се лопатки. Следователно, реакционните турбини предлагат по-висока ефективност на стъпалата. Те обаче генерират по-голяма аксиална тяга, обикновено не могат да работят с частичен прием на пара и често използват импулсна степен за първата степен.

Предимствата на реакционните парни турбини се отразяват главно в следните аспекти:

1. По-висока ефективност на стъпалата: Парата се разширява както в неподвижните, така и в движещите се лопатки, използвайки както импулсни, така и реакционни сили за извършване на работа. Това позволява по-рационален дизайн на триъгълника на скоростта и води до по-ниски загуби на поток. Следователно, ефективността на едностъпалните турбини обикновено е с около 2%-3% по-висока от тази на импулсните парни турбини.

2. Подобната структура на лопатките намалява производствените разходи: Формите на напречното сечение на подвижните и неподвижните лопатки са по същество идентични. Тази симетрия опростява проектирането и производствените процеси на лопатките, улеснявайки масовото производство и намалявайки разходите за резервни части.

3. По-добра производителност при частични натоварвания: Благодарение на равномерното разпределение на процеса на разширение на парата по етапите, реакционните парни турбини могат да поддържат относително висока ефективност дори при условия на непълно натоварване, показвайки по-добра адаптивност към работа с променливо натоварване.

4. Подходящи за условия на средно и ниско налягане: Техните конструктивни характеристики осигуряват стабилна работа при условия на пара със средно и ниско налягане. Освен това, многостепенната структура улеснява използването на технологии като повторно подгряване за допълнително повишаване на общата ефективност.

5. Аксиалната тяга може да се управлява от балансиращо бутало: Въпреки че аксиалната тяга е значителна, тя може да бъде ефективно неутрализирана чрез конструкции като барабанната конструкция и балансиращото бутало, осигурявайки оперативна стабилност.