ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы теории центростремительной ступени из "Кислород Ч 1 (копия)" Из уравнения (1Х-3) следует, что в том случае, когда расширяемый газ не достигает состояния насыщения (т. е. перегрет), к. п. д. может быть определен по давлению и температуре газа на входе и выходе из турбодетандера. Необходимо иметь в виду, что практически точность указанного мьтода снижается по мере уменьшения Дг т, д, поскольку при этом также уменьшается температурный перепад и потому увеличш.ается влияний неточности замера температур. Так, для воздуха при == 10 кка кГ изоэнтропное падение температуры равно примерно АО град. Поэтому ошибка в замере перепада температур на 1 град соответствует ошибка в величине к. п. д. на 1/40 = 2,5%. Кроме того, на точность определения к, п. д. влияет также точность термодинамической диаграммы, по которой определяют состояние газа. [c.369] Во всех случаях, когда параметры потока позволяют сконструировать турбодетандер с требуемым к. п. д., его предпочитают поршневому детандеру, так как в турбодетандере расширенный газ не загрязняется кроме того, он отличается большой надежностью в работе, простотой обслуживания, малыми эксплуатационными расходами, компактностью и низкой удельной стоимостью. [c.369] Так как в проточной части турбодетандера отсутствуют трущиеся части, турбодетандеры в противоположность поршневым детандерам работоспособны и эффективны при самых низких температурах расширяемого газа вплоть до температуры конденсации. Именно это свойство позволяет при соответствующей мощности строить холодильные циклы с турбодетандерами для самых низких температур в весьма широком диапазоне давлений. В частности, холодильный цикл низкого давления (ро = 6 ат) с наинизшей температурой T a = 85 К с расширением в турбодетандере низкого давления (е = ро/рг 4, Т = 115 °К, Д/х,. S = = 8—10 ккал кГ) применяют почти во всех современных газовых воздухоразделительных установках. [c.369] При соответствующем объемном расходе газа турбодетандер может быть выполнен не только для низкого давления, но для любых значений р , е, Д( т, j- Это создает условия для построения холодильного цикла для любого давления, которое наиболее целесообразно с точки зрения экономичности и других факторов при определенной технологической схеме установки глубокого охлаждения. [c.369] В частности, при определенном расходе возможно построение турбодетандеров для е до 30 и Д/у свыше 50 ккал/кГ, необходимых для циклов среднего и высокого давления. [c.369] ступени зависит от ее конструкции и режима работы. [c.369] С уменьшением (л. увеличивается работа центробежной силы в каналах колеса и уменьшается его оптимальное число оборотов одновременно увеличивается диаметр колеса и уменьшается его относительная ширина. [c.369] Степень парциальности. Газ к рабочему колесу может подводиться по всей его окружности (полный подвод) или на части окружности (парциальный подвод). Степень парциальности е — часть длины окружности рабочего колеса, через которую к нему подводится газ. При полном подводе степень парциальности равна единице. Парциальный подвод сопряжен с дополнительными потерями. Однако к нему приходится прибегать, чтобы предотвратить непомерно высокое число оборотов и компенсировать слишком малую ширину рабочего колеса, когда объемный расход V мал, а располагаемое удельное теплопадение Д/ . велико. Парциальный подвод является также одним из средств для регулирования расхода через рабочее колесо изменением числа включенных сопел. Для уменьшения дополнительных потерь от нестационарности при парциальном подводе сопла располагают по возможности непрерывно. [c.369] Режим работы ступени полностью определяется начальными параметрами расширяемого газа, противодавлением и числом оборотов колеса. Каждому режиму работы данной ступени соответствует определенное значение расхода и к. п. д. [c.369] Ступень турбодетандера, работающую со степенью реакции р 0 [или (рх—Рг) 0], называют реактивной или ступенью избыточного давления, а работающую со степенью реакции рягО (или рг р ) активной или ступенью равного давления. [c.370] Степень реакции расчетного режима обусловливает геометрию ступени и необходимое число оборотов рабочего колеса. Чем ниже расчетное значение р, тем меньше оптимальная окружная скорость 1 и число оборотов колеса. Однако ступени с малой расчетной степенью реакции не применяют из-за низкого к. п. д. [c.370] Относительная окружная скорость определяет кинематику течения газа, обусловленную его перемещением относительно сопел, и каналов рабочего колеса, а также вращением последнего. [c.370] Подобными режимами геометрически подобных ступеней считают режимы, в которых равны значения М (или е), х , Яе и показатель адиабаты расширяемого газа. В подобных режимах значения к. п. д. равны. [c.370] В турбодетандерах обычно применяют направляющие аппараты с суживающимися соплами, у которых площадь в направлении течения уменьшается до конечной (горловой) площади (рис. 1Х-4). Вследствие того что сопла в радиальной плоскости устанавливают под острым углом по отношению к касательной периферической окружности рабочего колеса, образуется так называемый косой срез АБС. [c.370] Из уравнения (1Х-7) следует, что скорость выхода из сопел увеличивается по мере уменьщения степени реакции и достигает максимума в чисто активной ступени (Р = 0). [c.371] Во избежание больших углов отклонения 8 и увеличения потерь суживающиеся сопла для М 1,1 обычно не применяют. [c.372] Щ — удельный объем газа на выходе из сопел, м 1кГ. [c.372] Я — газовая постоянная, кГ-м1(кГ-град)-, к — показатель адиабаты. [c.372] Вернуться к основной статье