Потери от утечек в ступени

В работе турбины часть рабочего тела минуя проточную часть образует протечку, которая снижает КПД всей турбины. Для уменьшения утечек в конструкции турбины нашли широкое применение лабиринтные уплотнения.

Схема лабиринтного уплотнения показана на рис. 48.

 

Рис. 48

 

Лабиринтное уплотнение выполнено в виде последовательно расположенных узких проходных сечений и относительно широких камер. Узкое проходное сечение δ_y образуется между поверхностью ротора и остриём гребешка. За этим сечением следует расширительная камера. В узком проходном сечении δ_y за счёт перепада давления (р₀ – р') происходит разгон потока на выходе из этого сечения до скорость с . В расширительной камере кинетическая энергия потока с² /2 вследствие вихреобразовании превращается в тепловую энергию.

При этом энтальпия рабочего тела в каждой камере будет постоянной и на графике (см. рис.48, б) она лежит на линии АВ, а давление в каждой последующей камере будет уменьшаться и достигнет величины р₁ (см. рис. 48,а).

Действительный расход рабочего тела через лабиринтное уплотнение G_y можно определить по формуле:

 

, (157)

 

где: μ_y – эмпирический коэффициент расхода,

F_y – площадь сечения лабиринтного уплотнения,

ε = 0.546 – критическое отношение давления рабочего тела,

z – число гребешков лабиринтного уплотнения.

 

Коэффициент расхода уплотнений μ_y для различной формы и относительных размеров показан на рис. 49.

 

Рис. 49