Турбодетандер степень реактивности

Рис. 6.26. Зависимость адиабатического к.п.д. активно-реактивного турбодетандера от числа оборотов и степени парциальности (отношения дуги, занятой работающими соплами, к длине окружности, на которой размещены сопла). Опытные данные для работы турбодетаидера расход воздуха в стандартных условиях 3300 Л1 / , абсолютное давление Рх = 4,7 кгс/сж, р —, 2 кгс см , il = —145°С (ВНИИкриогенмаш).

Фиг. 4. Области применения осевых турбодетандеров с 50%-ной степенью реактивности (-----), активных (/ = 0)

У идеального газа при адиабатическом расширении без совершения внешней работы температура изменяться не должна, но у реального газа при его расширении преодолевается взаимное притяжение соседних молекул, возникающее вследствие действия межмолекулярных сил. На это затрачивается внутренняя энергия газа, и в результате происходит охлаждение это эффект Джоуля — Томсона. Так как отклонение газов от идеального состояния тем значительнее, чем больше давление и ниже температура, то и охлаждение тем сильнее, чем больше разность давлений (до и после расширения) и ниже температура. Однако снижение температуры относительно невелико (0,1—0,3°С на каждую атмосферу снижаемого давления). Значительно бЬль-шее охлаждение достигается при расширении с совершением внешней работы в специальных машинах-детандерах. Охлаждение происходит почти исключительно за счет совершения работы и лишь в небольшой степени за счет дросселирования. В массивных поршневых детандерах, работающих подобно паровым машинам, вследствие их низкого коэффициента полезного действия приходится сжимать воздух до давления 2-10 н/м . В 1938 г. академик П. Л. Капица разработал конструкцию компактного турбодетандера, который работает по принципу реактивной паровой турбины с высокой производительностью и с к. п. д. до 0,83, что позволило снизить начальное давление ежа- [c.217]

Центростремительный турбодетандер с большой степенью реактивности был впервые разработан в СССР акад. П. Л. Капицей [21]. Этот тип турбодетандера в настоящее время является основным. — Прим. ред. [c.74]

Исходные данные для расчета направляющего аппарата степень расширения в ступени турбодетандера степень реактивности (или величина Ру),, скоростной коэффициент направляющего аппарата ф и относительная расчетная ширина колеса Ьх. По этим данным определяется коэффициент изоэнтропийной скорости истечения [по формулам (83) или (83а)] и коэффициент действительной скорости истечения фЯх . [c.291]

Степень реактивности активного турбодетандера р очень мала, так как в этом случае Рм Р2- Чем больше перепад энтальпий в рабочем колесе, тем выше степень реактивности. Изменение значения р влияет, [c.152]

В установке БР-1 применяются два турбодетандера типа ТДР-19-6 со степенью реактивности 0,51 и мощностью электрогенератора 250 квт. Во время пуска блока работают два турбодетандера, а в установившемся режиме—один. Средняя нагрузка генератора турбодетандера 185 квт. [c.221]

В установке БР-1 использованы два турбодетаидера ТДР-19-6 со степенью реактивности 0,51 и мощностью электрогенератора 250 кет. Во время пуска блока работают два турбодетандера, в установившемся режиме — один. Средняя нагрузка генератора турбодетандера 185 кет. [c.195]

Как известно, запас энергии газа определяется адиабатическим теплоперепадом между состоянием газа на входе в турбодетандер и выходе из него. В активно-реактивном турбодетандере этот перепад распределяется между направляющим аппаратом и рабочим колесом. Отношение адиабатического теплоперепада, используемого в рабочем колесе, к общему располагаемому адиабатическому теплоперепаду турбодетандера называется степенью реактивности. [c.372]

Для активных турбодетандеров, когда р =р2, утечки рав.ны нулю,. Для реактивных турбодетандеров утечки увеличиваются при возрастании степени реактивности р. [c.78]

Результаты расчетов по формулам (136) и (138) получаются близкими. Уравнения (132) и (133) для гидравлического к. п. д. и уравнения (134) и (136) для степени реактивности являются одними из основных расчетных уравнений для реактивных турбодетандеров. [c.269]

Заданными при расчете турбодетандера параметрами состояния газа являются Ро Го и р . Давление после направляющего аппарата Pi находится через степень реактивности (или величину р ). которая определяется по приводимым ниже уравнениям. Адиабатическим к. п. д. предварительно задаются, а потом определяют его расчетное значение. Остальные параметры состояния газа на выходе из направляющего аппарата и в конце процесса расширения (точки 7 и /с на рис. 10—12) могут быть найдены по SI- или Т-диаграмме. [c.269]

Как показал П. Л. Капица [Н1-22], большим техническим к. п. д. обладает турбодетандер реактивного типа с радиальным движением газа от периферии рабочего колеса к центру и со степенью реактивности около 0,5. Лучшие современные машины, применяемые в установках для разделения воздуха, обладают следующими техническими к. п. д. [c.359]

Степень реактивности — один из основных расчетных параметров турбодетандера. Исходным для ее определения является уравнение энергии для рабочего колеса (38), которое можно представить в следующем виде [c.287]

Важнейшими параметрами, характеризующими тип проточной части центростремительного турбодетандера, от которых в основном зависит его к. п. д., являются следующие безразмерные величины степень радиальности Vn степень реактивности р коэффициент окружной скорости х. [c.16]

Следовательно, в одноступенчатом центростремительном турбодетандере уменьшением реактивности и в особенности увеличением степени радиальности можно значительно уменьшить одну из основных потерь проточной части — потерю с выходной скоростью. В проточной части реального центростремительного турбодетандера суш,ествуют, однако, гидравлические потери, обусловленные вязкостью и сжимаемостью расширяе-м ой среды. Следовательно, минимум выходной потери не может служить единственным критерием для выбора оптимальных значений р и ц,, поскольку это может привести к недопустимому увеличению гидравлических потерь. Поэтому для рационального выбора величин р и необходимо исследовать, как эти величины могут отразиться на гидравлических потерях в проточной части. [c.31]

Отсюда следует, что для каждой степени радиальности центростремительного турбодетандера существует определенная область степени реактивности, внутри которой течение в канале колеса ускоренное, а вне ее—замедленное. Границы области, очевидно, могут быть найдены из услов ия [c.37]

Из фиг. 26 следует, что при характерной для турбодетандеров кислородных установок низкого давления, степени понижения давления е = 4,5 для осуществления турбодетандера с дозвуковым истечением из сопел наименьшая степень реактивности должна равняться приблизительно 0,5. [c.57]

Из формулы (99) следует, что при малых значениях О, т. е< в малых турбодетандерах, относительная потеря от утечки может достигнуть значительной величины, и при данных величинах 2, 5, 01 и Рг она может быть уменьшена лишь в результате уменьшения степени реактивности и степени радиальности. [c.67]

Естественно, что вследствие устройства заднего уплотнения потеря от утечки удваивается. Поэтому с точки зрения к. п. д. турбодетандера осевое усилие наиболее целесообразно воспринять упорным подшипником. Однако, когда размеры колеса и степень реактивности не очень малы, осевая сила велика и поэтому подобный подшипник был бы громоздким и чувствительным элементом машины, особенно, если учесть, что в турбодетандерах числа оборотов ротора велики. Поэтому, как пра- [c.109]

С 1960 г. установка БР-1 снабжается турбодетандерами марки ТДР-14А, степень реактивности которых повышена до 0,51 и мощность генератора увеличена до 250 кат. [c.329]

У активного турбодетандера р = 0. так как в этом случае = Р2. и Д/л1 -2 = 0. Чем больший перепад энтальпий происходит в рабочем колесе, тем выше степень реактивности. Изменение значения р влияет, как было показано выше, на гидравлические, механические и щелевые потери. Наименьшая [c.171]

Сопоставляемые турбины и турбодетандеры существенно различаются по степени расширения Р . Однако, как было показано выше, этим J e может быть обусловлен различный характер влияния е на Заметно более существенное понижение к. п. д. у реактивных радиальных машин связано с тем, что при малых относительных диаметрах выхода нз колеса й 2 = - 0,4 неравномерность подвода газа к колесу сильнее отражается па характере течения газа по колесу. [c.116]

Турбодетандер ТДР-19 (фиг. 16) выполнен в виде одноступенчатой центростремительной реактивной турбины. Рабочее колесо — закрытого типа с односторонним выходом и большой степенью радиальности, т. е. малым приведенным диаметром на выходе. [c.35]

Ступень турбодетандера, работающую со степенью реакции р>0 [или (pi—р2)>0], называют реактивной или ступенью избыточного давления, а работающую со степенью реакции р 0 (или pi=pj) активной или ступенью равного давления. [c.370]

В настоящее время только два типа промышленных турбодетандеров снабжены системами регулирования холодопроизводительности. В ус-тановке КТ-3600 используется о а,ин турбодетандер активного типа с регулированием расхода газа изменением степени парциальности подвода газа к колесу. Установка БР-2 комплектуется двумя турбодетандерами реактивного типа ТДР-50-5 и ТДР-42-5, которые снабжены системой регулирования расхода газа изменением степени парциальности. [c.284]

Учитывая, что Ф1 мало зависит от реактивности, в особенности, при степени расширения е=4 5, характерной для турбодетандеров кислородных установок низкого давления, а также что 01 из-за увеличения потери в соплах, не может быть многим меньше 15°, можно заключить, что наименьшие величины (II будут лишь немногим отличаться от полученных выше наименьших значений. [c.53]

Как известно, запас энергии газа определяется располагаемым адиабатическим теплоперепадом между состоянием газа на входе в турбодетандер и на выходе из него. В активно-реактивном турбодетандере этот перепад делится между направляющим аппаратом и рабочим колесом. Отношение адиабатического теплопере-пада, используемого в рабочем колесе, к обш ему располагаемому адиабатическому теплоперепаду турбодетандера называется степенью реактивности. Следовательно, если располагаемый теплоперепад делится поровну между направляющим аппаратом и рабочим колесом, степень реактивности равна 0,5. Чем больше часть теплоперепада, используемая в рабочем колесе, тем выше степень реактивности. Потери энергии в радиальном активно-реактивном турбодетандере зависят от степени реактивности и будут наименьшими при степени реактивности 0,4—0,5. [c.367]

На фиг. 9 приведены экспериментальные зависимости адиабатического к. 1П. д. и степени реактивности от изоэнтрояий-ного теплоперепада для турбодетандера ТДР-15, комплектующего указанную установку. Максимальный адиабатический к. п. д. Т1аа=81 % щри степени реактивности д = [c.15]

Пример 2. Найти диаметры, число оборотов одностороннего рабочего колеса одноступенчатого центростремительного турбодетандера для тех же условий, что и в примере 1, но для расхода Q = 600 нм 1час. Секундный весовой расход G = = 600-1,293/3600 = 0,215 кг1сек. Угол Рг принимаем равным 30°. Ввиду малого расхода воздуха для получения возможно большей высоты сопла / (108) принимаем ai = 12°. Из-за малого расхода воздуха, для уменьшения числа оборотов колеса, а также для предотврашения большой утечки принимаем низкое значение степени реактивности р=0,25. Согласно фиг. 26 при 8=4,07 и р=0,25 истечение из сопел будет сверхзвуковым, однако при 01 = 12° его вполне можно осуществить в сужающихся соплах, с расширением в косом срезе, не прибегая к соплам Лаваля. [c.92]

Сопоставление показывает, что наибольшее снижение к. п. д. при уменьшении степени парциальности наблюдается у радиальных реактивных турбодетандеров и турбин. Для этого типа [c.116]

Регулирование расхода изменением степени парциаль ности отключением групп сопел. При этом способе регулирования удельная холодопроизводительность с уменьшением расхода, так же, как и при регулировании поворотным направляющим аппаратом, уменьшается только лишь в результате падения к. п. д. Как показывает опыт, падение к. п. д. с уменьшением расхода даже в реактивных центростремительных турбодетандерах умеренное при уменьшении парциальности от 1 до 0,75 относительное уменьшение к. п. д. (по сравнению с полным подводом) составляет в среднем лишь 1,2% на каждые 5% уменьшения парциальности [13,19]. а в активных турбодетандер ах не превосходит 0,8% [3]. Поэтому регулирование отключением сопел как более экономичное по сравнению с регулированием дросселированием на входе и конструктивно несложное широко применяют в активных турбодетандерах (см. рис. 1Х-29, 1Х-30) и иногда в реактивных центростремительных турбодетандерах (см. рис. 1Х-24). [c.390]

Существует другой способ регулирования расхода газа — изменением степени парциальности подвода газа к колесу, которое осуществляется закрытием части сопел для прохода газа. Этот способ применяется большей частью в активных турбодетандерах. Применительно к радиальным турбодетандерам реактивного типа регулирование изменением степени парциальности подвода газа к колесу сопровождается большими потерями по сравнению с потерями при регулировании расхода газа с помощью поворотных лопаток направляющего аппарата. [c.283]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология