Потери тепла и энергии в турбинной ступени

Потери паровой турбины можно разделить на две группы: внутренние и внешние.

Внутренние потери непосредственно влияют на измене­ние состояния рабочего тела при его расширении в турбине и снижают располагаемый теплоперепад. К ним относятся:

 потери кинетической энергии в соплах (Δh_c) и на рабочих ло­патках (Δh_л), вызванные трением потока о стенки, завихрения­ми и т.п. Эта энергия превращается в теплоту и повышает теп­лоту рабочего тела в конце процесса по сравнению с течением без потерь;

 потери кинетической энергии в выходной скоростью отрабо­тавшего рабочего тела (Δh_вых);

 вентиляционные потери при парциальном подводе пара (Δh_р), когда сопловая решетка занимает только часть окруж­ности колеса;

 потери трения пара о поверхность диска рабочего колеса при его движении в паровом объеме (Δh_д);

 потери из-за перетечек рабочего тела через внутренние зазо­ры между рабочими лопатками и корпусом турбины, между диа­фрагмой и валом и др. (Δh_ут);

 потери из-за влажности пара, возникающие в последних сту­пенях паровых турбин (Δh_вл). Частицы влаги в паре, ударяясь о стенки лопаток, тормозят вращение ротора и снижают полез­ную работу.

К внешним потерям относятся:

 потери от утечки рабочего тела через концевые зазоры между корпусом турбины и валом. Эти потери, очевидно, не влияют на состояние рабочего тела в турбине, а лишь несколько увели­чивают его расход;

 механические потери, которые включают затраты энергии на преодоление трения в подшипниках турбины и на привод вспомогательных механизмов.

Энергетический баланс ступени с учетом внутренних потерь можно записать в виде

Δh_т= Δh_i+(Δh_c + Δh_л + Δh_вых + Δh_р + Δh_д + Δh_ут + Δh_вл), где Δh_i - теплоперепад, полезно использованный в ступени.