Ступень турбины

Ступень турбины также состоит из рабочего колеса и дополнительных устройств. В самом общем случае в состав ступени могут входить (в порядке следования рабочего тела): входная система, рабочее колесо и выходной диффузор (рисунок 1.19).

Входная система включает в себя улитку (в случае, если рабочее тело к турбине подводится по трубопро­воду), щелевой канал и сопловой аппарат (рисунок 1.20).

Улитка радиальной турбины (рисунок 1.21) предназначена для равномерного подвода рабочего тела к сопловому аппарату по окружности от подводящего коллектора. Кроме того, течение в улитке турбины сопровождается ускорением потока и расширением газа.

 

 

Рисунок 1.19 – Обобщенный состав ступени турбины (перечислено в порядке следования рабочего тела)

  Рисунок 1.20 – Основные элементы ступени турбины
Щелевой канал
Щелевой канал и СА предназначены для ускорения по­тока. Щелевой канал представляет собой радиальную или на­клонную щель, в которой газ течет от периферии к центру турбомашины. Из-за уменьшения радиуса площадь проходного сечения уменьшается, что приводит к ускорению и расширению потока. СА выполняет те же функции, но в нем расширение происходит в неподвижном венце с каналами сужающейся формы. Применение лопаточ­ного СА позволяет сократить диаметральные размеры турбины, кроме того он часто устанавливается после сборной улитки для вы­равнивания потока на входе РК.

 

Рисунок 1.21 - Входная улитка радиальной турбины

Входная система не обязательно должна иметь все указанные элементы. Часто в агрегатах наддува для упрощения конструкции СА не устанавливается. В радиальных турбинных агрегатах наддува это позволяет снизить их стоимость на 15…...20% [9].

В осевых турбинах входная система представлена только лопаточным СА. Поэтому под ступенью осевой турбины понимается совокупность неподвижного СА и подвижного РК. Следует отметить, что в турбине неподвижный венец устанавливается перед РК, в отличие от компрессора, где порядок обратный. Внешний вид ступени осевой турбины представлен на рисунке 1.22.

Выходной диффузор представляет собой расширяющийся канал и предназначен для снижения статического давления на выходе из РК турбины. Это увеличивает перепад давления на ней, что в свою очередь повышает работу:

 

В многоступенчатых ЛМ различают еще дополнительные конст­руктивные элементы. Совокупность всех подвижных элементов ЛМ называется ротором, а неподвижных - статором.

Примечание. Как видно из приведенных в разделе пояснений ступень любой лопаточной машины состоит из РК и дополнительных устройств. Поэтому число ступеней многоступенчатой машины можно легко найти, посчитав число дисков рабочих колес.