Колесо рабочее турбодетандера активно-реактивного

Рис. 142. Схема рабочего колеса активно-реактивного турбодетандера

Рис. 99. Схема турбодетандера активно-реактивного типа / — направляющий аппарат 2 — рабочее колесо

В технике используются турбодетандеры активные, реактивные и активно-реактивные. В активных турбодетандерах воздух полностью расширяется 1В направляющем аппарате и затем поступает на лопатки рабочего колеса. [c.109]

Турбодетандеры выпускаются двух типов — активные и реактивные (активно-реактивные). В турбодетандерах активного типа воздух полностью расширяется в направляющем аппарате и поступает на вогнутые поверхности лопаток колеса. Здесь кинетическая энергия воздуха превращается в механическую работу. Воздух отводится из турбодетандера по центральному патрубку. В реактивных турбодетандерах расширение воздуха происходит частично в направляющем аппарате, а частично на лопатках рабочего колеса. Поэтому реакция струи воздуха обусловливает возникновение на роторе добавочного окружного усилия. [c.86]

Схема реактивного (активно-реактивного) турбодетандера показана на рис. П1-27,б. В реактивном турбодетандере расширение газа и снижение его давления от Р до Рг происходит во всей проточной части машины, т. е. в направляющем аппарате и рабочем колесе. В этом случае работа производится не только за счет изменения направления потока газа, вы.ходящего из направляющего аппарата, но и за счет реакции струй, проходящих через лопатки. Поэтому длина лопаток рабочего колеса в реактивных турбодетандерах большая и отношение / г равно примерно 0,3—0,4. [c.87]

Характер изменения скоростей газа в турбодетандерах двух описанных типов показан на рис. 100. Абсолютная скорость газа с на входе в рабочее колесо немного меньше скорости при выходе из направляющего аппарата (в результате потерь в зазоре). Как видно из графика скоростей, ее величина для активного турбодетандера значительно больше, чем для активно-реактивного. [c.147]

При течении газа через рабочее колесо его абсолютная скорость является геометрической суммой окружной скорости и и относительной ш. Направления и величины этих скоростей (треугольники скоростей) на входе в колесо и выходе из него для машин обоих типов показаны на рис. 100. Как видно из графика скоростей, ход изменения относительной скорости хю газа в каналах рабочего колеса активного к активно-реактивного турбодетандеров совершенно различен. В первом случае величина т несколько уменьшается в результате трения (при- [c.147]

Абсолютные скорости с в направляющем аппарате и относительные скорости ш в рабочем колесе активно-реактивного турбодетандера значительно ниже (рис. 99). [c.151]

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]

Схема рабочего колеса активно-реактивного турбодетандера приведена на рис. 142. Сжатый газ под давлением поступает в каналы неподвижного направляющего аппарата 1, где расширяется до некоторого промежуточного давления р . Выходя из направляющего аппарата с большой скоростью, струя газа поступает на лопатки 2 рабочего колеса и вращает его вместе с валом 3. [c.366]

Лопатки колеса активно-ре-активного турбодетандера образуют длинные изогнутые каналы, идущие от окружности колеса и расширяющиеся к центру. Вследствие этого газ, проходящий по каналам рабочего колеса, расширяется в них до конечного давления р. , производя при этом дополнительную работу, которая передается колесу давлением частиц движущегося газа на лопатки рабочего колеса (реакция газа). В активно-реактивных турбодетандерах обычно только часть энергии сжатого газа передается колесу в форме скоростного напора. Остальная часть энергии используется в виде реакции струй газа, расширяющихся в рабочем колесе. [c.366]

В активно-реактивном турбодетандере скорость газа в направляющем аппарате, скорости на входе и выходе газа из рабочего колеса, а также относительная скорость входа газа на лопатки колеса получаются меньшими, чем в активном турбодетандере. Кроме того, поток газа в реактивном рабочем колесе с длинными лопатками движется более плавно, без резких изменений направления потока. Все это существенно снижает потери энергии газа на удар и завихрения при входе в рабочее колесо, на трение в каналах, потери на выходе из рабочего колеса. Поскольку колесо активно-реактивного турбодетандера имеет диаметр на выходе значительно меньший, чем на входе газа, можно на выходе применять лабиринтное уплотнение между рабочим колесом и корпусом турбодетандера, со снижением до минимума утечек газа, которые в активном турбодетандере достигают заметной величины. [c.367]

В активно-реактивных турбодетандерах обычно только часть энергии сжатого газа передается колесу в форме скоростного напора. Остальная часть энергии используется в виде реакции струй газа, расширяющихся в рабочем колесе. [c.372]

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]

Схема рабочего колеса турбодетандера реактивного типа показана на рис. 72. Сжатый газ под давлением поступает в. каналы неподвижного направляющего аппарата 1, где частично расширяется до некоторого промежуточного давления Р . Выходя из направляющего аппарата с большой скоростью, струя газа, так же как и в активном турбодетандере, ударяет в лопатки [c.174]

В активно-реактивном турбодетандере скорость газа в направляющем аппарате, скорости на входе и выходе газа из рабочего колеса, а также относительная скорость входа газа на лопатки колеса получаются меньшими, чем в активном турбодетандере. Кроме того, поток газа в реактивном рабочем колесе с длинными лопатками движется более плавно, без резких изменений направления потока. Все это существенно снижает потери энергии газа на удар и завихрения при входе в рабочее колесо, на трение в каналах, потери на выходе из рабочего колеса. [c.373]

Поскольку колесо активно-реактивного турбодетаидера имеет диаметр на выходе значительно меньший, чем на входе газа, можно на выходе применять лабиринтное уплотнение между рабочим колесом и корпусом турбодетаидера со снижением до минимума утечек газа, которые в активном турбодетандере достигают заметной величины. [c.373]

В реактивных турбодетандерах воздух полностью расширяется в соплах рабочего колеса. В активно-реактивных турбодетандерах воздух частично расширяется в направляющем аппарате, а частично — в соплах рабочего колеса. [c.109]

Турбодетандер представляет собой радиальную активную или активно-реактивную турбину, в которой рабочий газ идет от периферии рабочего колеса к его центру. [c.73]

По такому принципу работали все прежние турбо детандеры. П. Л. Капица решил перейти на другой принцип и создал реактивный (вернее, активно-реактивный) турбодетандер. В нем распределение обязанностей между направляющим аппаратом и рабочим колесом стало совсем другим, близким к тому, которое существует в водяных турбинах. Направляющий аппарат здесь снабжен менее длинными каналами, и в нем срабатывается лишь часть интервала давления от p до р, значений [c.278]

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]

Лопатки колеса турбодетандера реактивного типа образуют изогнутые каналы, идущие от окружности колеса и расширяющиеся к его центру. Вследствие этого проходящий по каналам рабочего колеса газ дополнительно расширяется до конечного давления Рз, производя при этом дополнительную работу. Эта работа передается колесу посредством давления,оказываемого частицами движущегося газа на лопатки рабочего колеса (реакции газа). В реактивных турбодетандерах только половина запаса энергии сжатого газа передается колесу в форме удара струй газа. Вторая же половина энергии используется в форме реакции струй газа, расширяющегося в колесе турбодетандера. Благодаря этому в реактивном турбодетандере полезно используемый перепад давления почти в 2 раза превышает таковой для детандеров активного типа. [c.174]

В активном турбодетандере, в котором давления до рабочего колеса и после него равны (р2=рм) это явление практически отсутствует. В реактивном турбодетандере, где ри>р2, некоторая часть газа перетекает через лабиринтные уплотнения. Связанную с этим потерю можно снизить, улучшив лабиринтное уплотнение и уменьшив зазоры. [c.151]

Активные турбодетандеры особенно чувствительны к попаданию в рабочее колесо жидкого воздуха. Это может произойти при нарушении температурного режима работы аппарата. В реактивных машинах, которые по конструкции ближе к гидравлическим турбинам, образование жидкого воздуха не приводит к значительным вибрациям и опасности не представляет. Выделение твердой двуокиси углерода и льда, напротив, более опасно для реактивной турбины, чем для активной. На твердые частицы действует не только поток газа, влекущий их к центру, но и силы инерции, отбрасывающие их к периферии и в зазор между направляющим аппаратом и рабочим колесом. В результате твердые частицы вместе с металлической пылью, полученной при эрозии лопаток, циркулируют в каналах, вызывая износ. В этом случае, чтобы отогреть турбодетандер, на короткое время закрывают вход и выход газа, не включая мотор-генератор. Ротор, перемешивая газ, нагревает его, что приводит к очистке каналов ротора. [c.158]

На рис. 1-44 и 1-45 показано изменение давлений и скорости в направляющем аппарате и лопатках рабочего колеса для активного и реактивного турбодетандеров. [c.72]

Расширение газа и падение давления от р до рг происходит во всей проточной части машины, т. е. и в направляющем аппарате 1 и между лопатками рабочего колеса 2. Абсолютная скорость с, так же как и в активной машине, возрастает в направляющем аппарате и падает в каналах рабочего класса, но максимальная ее величина меньше критической скорости. Вследствие перепада давления Ар = Рм—Р2 и преобразования его в скорость струя в канале между лопатками рабочего колеса движется с ускорением относительно лопаток и, следовательно, возникает реакция струи, обусловливающая появление на роторе добавочного окружного усилия. Работа производится уже не только за счет изменения направления потока газа, выходящего с большей скоростью из направляющего аппарата, но и за счет реакции струи, истекающей из лопаток. Поэтому отношение р. = у реактивного турбодетандера составляет около [c.165]

Принципиальным конструктивным отличием активных и реактивных машин является выполнение направляющего аппарата и рабочего колеса. В активном турбодетандере каналы направляющего аппарата в силу их назначения выполняют как сопла Лаваля с длинной расширяющейся частью, а длина лопаток рабочего колеса невелика, что необходимо для уменьшения потерь от трения. В реактивных турбодетандерах, напротив, направляющие лопатки, которые должны только направить струю на лопатки рабочего колеса и обеспечить безударный вход на них, выполняют короткими и суживающимися, а рабочие лопатки, образующие каналы для расширения воздуха,— удлиненными причем сами каналы в осевом направлении расширяются от периферии к центру (см. рис. 3-15, 3-16, 3-17). [c.168]

В активном турбодетандере, где давления до рабочего колеса и после него равны (рм=р2), это явление отсутствует. В реактивном турбодетандере, где Ры р2, некоторая часть газа перетекает через лабиринтные уплотнения. Связанная с этим потеря составляет примерно четвертую часть всех потерь в реактивной машине и может быть снижена путем улучшения лабиринтного уплотнения и уменьшения зазоров. [c.170]

Активные турбодетандеры особенно чувствительны к попаданию жидкого воздуха в рабочее колесо. В реактивных машинах, которые по конструкции ближе к гидравлическим турбинам, образование жидкого воздуха не приводит к значительным вибрациям и опасности не представляет. Выделение твердой двуокиси углерода и льда, напротив, более опасно для реактивной [c.176]

В технике используются активные, реактивные и активно-реактивные турбодетандеры. В активных турбодетандерах воздух полностью расширяется в направляюихем аппарате (и затем поступает на лопатки рабочего колеса), а реактивных — в соплах рабочего колеса, в активно-реактивных — частично в направляющем аппарате, а частично — в соплах рабочего колеса. [c.82]

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]

Лопатки колеса активно-реак-тивного турбодетандера образуют длинные изогнутые каналы, идущие от окружности колеса и расширяющиеся к центру. Вследствие этого газ, проходящий по каналам рабочего колеса, расширяется в них до конечного давле-Рис. 6.22. Схема рабочего колеса НИЯ рз, производя при ЭТОМ ДО-активно-реактивного турбодетан-. полнительную работу, которая пе- [c.372]

Различают турбодетандеры активного и реактивного типов. В турбодетандере активного типа весь располагаемый теплопере-пад преобразуется в кинетическую энергию газа на лопатках направляющего аппарата, и перепад давлений на рабочем колесе практически отсутствует. В реактивном турбодетандере часть располагаемого теп-лоперепада используется в направляющем [c.356]

Принципиально активные и реактивные машины отличаются выполнением направляющего аппарата и рабочего колеса. В активном турбодетандере каналы направляющего аппарата в соответствии с их назначением выполняют как сопла Лаваля с длинной расширяющейся частью, а длина лопаток рабочего колеса невелика, что необходимо для уменьшения потерь от трения. В реактивных турбодетандерах, наоборот, направляющие лопатки выполняют так, чтобы каналы были сравнительно короткими и суживающимися, а рабочие лопатки, образующие каналы для расширения воздуха, — удлиненными, причем сам1 каналы хотя и расширяются в осевом направлении от периферии к центру (рис. 96—98), но площадь их сечения уменьшается, так как к центру каналы сужаются. [c.150]