В многоступенчатых турбинах на переменных режимах по мере уменьшения весового расхода пара происходит перераспределение нагрузки по ступеням, причем давление за регулировочной ступенью падает и при постоянных начальных параметрах пара она срабатывает увеличивающийся теплоперепад.
При уменьшении мощности снижается частота вращения главных турбин, вследствие чего уменьшаются окружные скорости ступени. Так как в регулировочной ступени одновременно увеличивается скорость пара c1 и уменьшается окружная скорость и, то снижается скоростная характеристика и уменьшается к. п. д. ступени. Для поддержания постоянного значения скоростной характеристики необходимо сохранить значение суммы квадратов окруженных скоростей ступеней агрегата. Ввиду того что каждый член суммы при уменьшении массового расхода пара падает, необходимо прибавить число слагаемых таким образом, чтобы с уменьшением значения слагаемых сумма не менялась, т. е. следует в проточной части турбины установить добавочные ступени, называемые ступенями малых ходов. Соединение добавочных ступеней в отдельную группу называется турбиной малых ходов.
Ступени малых ходов располагают с таким расчетом, чтобы они могли принять на себя увеличенный на регулировочную ступень располагаемый теплоперепад при работе турбины на малых ходах. Они могут находиться как перед, так и за регулировочной ступенью. На полных ходах ступени уменьшенных ходов байпасируются, причем в первом случае имеет место внешний обвод, а во втором — внутренний обвод.
Ступени уменьшенных ходов размещают в ТВД или выносят в отдельный корпус, в результате образуется так называемая турбина экономического хода. Ступени малых ходов при работе турбины на расчетном режиме, вращаясь вхолостую, создают добавочные потери на трение. Чтобы не было неработающих ступеней, применяют турбины с параллельно-последовательным током пара, в которых проточная часть разбивается на две группы (ТВД и ТСД). На расчетном режиме пар поступает на обе группы ступеней параллельно, чем достигается максимальный расход пара через турбины. На уменьшенных ходах пар проходит эти группы последовательно. В данном случае площади протока и расход пара уменьшаются, а число последовательно работающих ступеней увеличивается. Этим достигается необходимое количество последовательно расположенных ступеней для поднятия к. п. д. турбоагрегата. Ступени малых ходов используют в основном у турбин кораблей, где полный ход бывает сравнительно редкими и которым приходится большую часть своего района плавания покрывать малым и средним ходами.
На рис. 95 показаны ступени малых ходов турбоагрегата мощностью 3700 квт, помещенные в одном корпусе ТВД между регулировочной ступенью 1 и группой ступеней полного хода 4. Ступени малого хода разбиты на две группы. На крейсерском ходу обводной клапан 6 открыт, и пар обходит ступени 2 первой группы экономического хода, поступая после регулировочной ступени прямо к ступени 3 второй группы. Отработав в этих ступенях, пар поступает к ступеням полного хода 4. На расчетном экономическом ходу обводные клапаны 5 и 6 закрыты, и пар из регулировочной ступени проходит все ступени первой и второй групп уменьшенных ходов, а затем направляется к группе ступеней полного хода. На расчетном полном ходу пар из регулировочной ступени через открытый обводной клапан 5 поступает к группе ступеней полного хода, обходя таким образом все ступени малых ходов.
|