В турбине со ступенями давления пар расширяется от начального давления р0 до конечного р2 в ряде последовательно расположенных ступеней.
На рис. 5 показана схема активной турбины с тремя ступенями давления. Рабочие диски 7 насажены на общий вал 8 и отделены один от другого неподвижными диафрагмами, в которых установлены сопла промежуточных ступеней. Сопла 1 первой ступени закреплены в корпусе турбины. Свежий пар давлением р0, скоростью с0 подводится к соплам первой ступени, в которых расширяется до давления р1; скорость пара увеличивается до значения c1. С этой скоростью пар вступает на рабочие лопатки 2 первой ступени и, отдавая им свою кинетическую энергию, приводит их и диск турбины в движение. При этом скорость пара уменьшается до значения с2’, давление же пара па рабочих лопатках остается постоянным. Подобный процесс происходит в соплах 3, 5 и па рабочих лопатках 4, 6 последующих ступеней, где давление пара понижается. Этот процесс легко проследить по кривым изменения давления и скорости пара (см. рис. 5). Благодаря распределению теплоперепада между отдельными ступенями в таких турбинах можно достичь высокой экономичности при умеренных окружных скоростях. Ступени давления применяют как в активных, так и в реактивных турбинах, и они наиболее распространены в современных главных судовых турбинах.
Из рассмотренных схем активных турбин можно сделать вывод, что ступени скорости — более эффективное средство понижения наивыгоднейшей окружной скорости, чем ступени давления, так как они понижают ее пропорционально принятому числу ступеней скорости, тогда как ступени давления понижают окружную скорость прямо пропорционально корню квадратному из числа ступеней давления. Отсюда следует, что две ступени скорости эквивалентны четырем ступеням давления, а три ступени скорости эквивалентны девяти ступеням давления и т. д. Однако существенным недостатком турбин со ступенями скорости является их относительно низкий к. п. д., по сравнению с турбиной со ступенями давления; эффективный к. п. д. турбины с двумя ступенями скорости составляет 0,55—0,65 против 0,7—0,8 в турбинах со ступенями давления.
|