Процесс течения пара в уплотнениях.

Уплотнения

1. Классификация уплотнений по месту установки:

1.1. Уплотнения в ступени: диафрагменные, надбандажные, межвенцовые (корневые);

1.2. Концевые уплотнения.

1.3. Промежуточные уплотнения.

В современных турбинах используются лабиринтные уплотнения (ступенчатые и прямоточные), представляющие собой ряд последовательных сужений.

Процесс течения пара в уплотнениях.

В щели поток ускоряется, в камере затормаживается практически до нулевой скорости. Торможение происходит без восстановления энергии (давления), изобарически, с полной диссипацией кинетической энергии потока (с ростом температуры).

	Линия Фанно

Состояние пара в камерах соответствует процессу дросселирования (температура пара практически по длине уплотнений остается постоянной).

Состояние пара в щелях соответствует процессу течения пара в трубе постоянного сечения с трением (линия Фанно).

; (1)

При постоянном расходе пара и одинаковых щелях скорость течения в щели пропорциональна удельному объему (1). Это значит, что скорость в последующей щели выше скорости в предыдущей. Самая высокая скорость в последней щели.

При увеличении числа щелей теплоперепады уменьшаются пропорционально числу сужений, а скорость – корню из числа усиков.

.

Для определения расхода через уплотнения рекомендуется применять упрощенную формулу Самойловича:

; (2)

где (см. типы уплотнений)

Если , определенной по (3), то в (2) вместо подставляется . , (3)

где . Рекомендуется 0,3 – 0,4

Коэффициент расхода для отверстий значительно меньше, чем для cопел (0,63 – 0,85 против 0,97) и зависит от формы кромки и от отношения зазора в уплотнении к толщине усика.

При ступенчатых уплотнениях k=1, для прямоточных k >1 (до 2,6)

 

 

Для расчета расхода пара через периферийные уплотнения рекомендуется приближенная формула:

; (4)

 

Для лопаток с бандажом:

. (5)

Для лопаток без бандажа, но с прикрытым статором:

. (6)