NA-106-Ciclurile Termice ale ITA pentru CNE

Definiţi titlul şi umiditatea aburului.

Titlul aburului x este dat de raportul dintre masa vaporilor şi masa amestecului vapori + apă

Titlul aburului x este dat de raportul dintre masa de apă și masa amestecului vapori + apă.

Umiditatea aburului y este dată de raportul dintre masa de apă și masa amestecului vapori + apă.

Umiditatea aburului y este data de raportul dintre masa vaporilor şi masa amestecului vapori + apă

Precizaţi consecinţele supraîncălzirii intermediare a aburului la turbina cu abur saturat pentru CNE - MSR-urile

Scăderea umidității aburului y

Creșterea randamentului intern al primelor trepte ale turbinei datorită lipsei umidității

Creșterea puterii turbinei

Crește randamentul termic al ciclului

Efecte pozitive ale preîncălzirii regenerative a apei de alimentare asupra turbinei

Crește debitul de abur la intrarea în turbină și prin creșterea lungimii ajutajelor și paletelor primelor trepte scad pierderile de energie și crește randamentul intern al primelor trepte

Scade debitul de abur la evacuare => se poate reduce lungimea ultimelor palete

Pe la prizele fixe se evacuează o parte din umiditatea aburului

Crește randamentul termic al ciclului

Crește puterea turbinei

Consecințele creșterii presiunii în condensator sunt :

Scade randamentul termic al ciclului - deoarece crește căldura q2 evacuată din ciclu

Scade căderea de entalpie în turbina - scade lucrul mecanic produs => scade puterea turbinei

Scade umiditatea la evacuarea din turbină , deci mai puține influente negative ale acesteia.

creste puterea si randamentul termic al ciclului.

Ce energii se transformă în turbina cu abur ?

Energia potenţială termică a aburului în energie electrică;

Energia cinetică a aburului în energie mecanică;

Energia potenţială termică a aburului în energie mecanică.

Energia cinetică a aburului în energie mecanica

Diferențiați, prin elementele caracteristice, treapta de turbină cu acţiune de treapta cu reacțiune.

Forța asupra paletei se realizează - prin acțiunea directă a jetului asupra profilului în cazul treptei cu acțiune - prin acțiunea directă a jetului asupra profilului și prin ieșirea fluidului cu viteză mărită din canalul interplanetar în cazul treptei cu reacțiune

Destinderea aburului în treapta cu acțiune are loc în ajutaje, iar în treapta cu reacțiune atât în ajutaje și în palete

Profilul paletelor cu acțiune este simetric (unghiul de ieșire este egal cu unghiul de intrare), iar al celor cu reacțiune este asimetric (unghiul de intrare este mare  90, iar cel de ieșire este mic 30…40).

Nu exista diferente intre treapta de turbina cu actiune si cea cu reactiune

Argumentaţi creşterea secţiunii de curgere în lungul turbinei

Prin destinderea aburului presiunea și temperatura scad, volumul specific crește => crește debitul volumetric al aburului.

Cum creşterea vitezei de curgere este limitată pentru a nu crește pierderile de energie => crește secțiunea de curgere.

Creșterea secțiunii este determinată în ecuația de debit

Consecinţele utilizării fluxurilor multiple la turbinele cu abur

Echilibrarea axială - autocompensarea împingerilor axiale și reducerea secțiunilor de trecere

Creşterea puterii prin posibilitatea creșterii debitului de abur

Creșterea lungimii turbinei - volumului specific al aburului în lungul destinderii crește foarte mult => necesitatea mai multor CJP

Argumentaţi utilizarea a 6 fluxuri de evacuare la TA N1C 700 în loc de 4.

- creșterea secțiunii de evacuare prin creșterea diametrului mediu al ultimei trepte => creşterea inacceptabilă a forţei centrifuge asupra paletei.

Creșterea vitezei de curgere a aburului în secțiunea de evacuare => pierderilor de energie foarte mari (direct proporționale cu pătratul vitezei).

Reglarea debitului prin admisie partiala:

Constă în deschiderea succesivă a ventilelor de reglare;

Este mai eficientă decât reglarea prin admisie;

Se foloseşte la turbinele de mare putere pentru CNE.

Factori care determină debitul de fluid scăpat prin labirinţii de etanşare:

Diferența de presiune

Volumul specific ai fluidului

Jocul minim dintre rotor și stator

Forma geometrică a labirinţilor

Numărul de trepte de labirinți

Explicaţi necesitatea răsucirii paletelor lungi

Răsucirea paletelor permite crearea unei forțe de presiune cu sensul de la vârf spre baza paletei care se opune curgerii radiale a aburului datorată centrifugării

Răsucirea paletelor permite crearea unei forțe de reactiune care sustine curgerea radiale a aburului datorată centrifugării

Care sunt forţele şi solicitările aferente care acţionează asupra profilului unei palete de turbină?

Forța centrifugă - efort de întindere

Forța aburului - solicitare la încovoiere

- ambele forțe acționează la baza paletei

Nici o forta nu acioneaza la baza paletei , ci la varful acesteia

Cerinţe de rezistenţă a materialelor pentru turbine :

Rezistență mecanică ridicată - se utilizează aliaje de titan (ușor - pentru palete), oțel feritic pentru rotorul IP și oțel Ni-Cr-Mo-V la rotorii LP

Rezistență la oboseală (mecanică și termică) – se utilizează oțeluri cu structură internă cu granulație fină, obținută prin tratamente termice

Rezistență ridicată la acțiunea erozivă și corozivă a aburului - obținută prin: – durificarea suplimentară a suprafețelor – placarea cu materiale rezistente

Rezistenta la trecerea fluidului -utilizarea materialelor care asigura o trecere conditionata a fluidului de lucru

Fenomenul de rezonanţă şi consecinţele sale în cazul vibraţiilor paletelor de turbină

REZONANȚA este fenomenul de vibrație cu amplitudine maximă care se produce când frecvența proprie fp de vibrație a paletelor este egală cu frecvența impusă sau cu un multiplu întreg al acesteia

La rezonanță transferul de energie către corpul care vibrează este maxim, amplitudinea vibraţiei și eforturile cresc exponenţial.

Când se depășesc eforturile admisibile corpul se rigidizeaza,devenind mai rezistent la rupere.

Valorile diferitelor mărimi la care se realizează rezonanța se numesc mărimi critice (turație, număr de ajutaje).

Frecvenţa proprie statică de vibraţie a paletelor depinde de:

Rigiditatea prinderii pe disc și geometria paletei;

Turația de funcționare

Sarcină și parametrii aburului;

Explicaţi diferenţa constructivă şi funcţională dintre cuzinetul cilindric si cuzinetul eliptic

La cuzinetul cilindric se formează2 pene de ulei iar la cel eliptic 1 pana de ulei

Forma cuzinetului este în primul caz cilindrică, iar în al doilea caz eliptică (lămâie)

Stabilitatea fusurilor in lagare scade daca se utilizeaza cuzineti cu mai multe pene de ulei 2 pene de ulei (cuzineți eliptici), 3 sau 4 pene de ulei (cuzineți cu patine)

La cuzinetul cilindric se formează 1 pană de ulei, iar la cel eliptic 2 pene de ulei

Stabilitatea fusurilor în lagăre crește dacă se utilizează cuzineți cu mai multe pene de ulei - 2 pene de ulei (cuzineți eliptici), 3 sau 4 pene de ulei (cuzineți cu patine

Care sunt căile de reducere a tensiunilor termice în turbinele cu abur ?

reducerea fluxului de căldură – reducerea diferenței de temperatură – izolarea pieselor

Utilizarea de pereti grosi pentru a mari rezistenta mecanica

Utilizarea de pereți subțiri până la limita rezistenței mecanice

Evitarea asimetriilor din construcție și a concentrărilor de material

Efectele umidităţii în turbină:

Reducerea randamentului turbinei

Eroziunea muchiei de intrare a paletelor

Corodarea suprafețelor

Amplificarea supraturării la aruncare de sarcină

Eroziunea paletelor este periculoasă pentru siguranța turbinei deoarece:

Afectează randamentul treptei

Afectează greutatea rotorului

Afectează rezistența paletei

Eroziunea nu este periculoasa pentru siguranta turbinei

29. Reducerea turaţiei de la 3000 rot/min la 1500 rot/min pentru turbinele cu abur produce:

Creșterea puterii turbinei;

Micşorarea randamentului intern al turbinei;

Scăderea gabaritului turbinei.

Scaderea puterii turbinei -prin marirea sectiunilor de curgere

Condiţia de echilibru dinamic al unui grup turbină-generator

Momentul motor Mm să fie egal cu momentul rezistent Mr și turația n este constantă.

Momentul motor Mm să fie mai mare decat momentul rezistent Mr și turația n este constantă.

Momentul motor Mm să fie mai mic decat momentul rezistent Mr și turația n este constantă.

Momentul motor Mm să fie egal cu momentul rezistent Mr și turația n este variabila .

Scaderea frecvenţei în sistemul energetic este urmată imediat de:

Descărcarea turbogeneratoarelor din sistem

încărcarea turbogeneratoarelor din sistem

Comanda dispecerului de pornire a noi grupuri

Regulatorul de turaţie al turbinei converteşte

Variaţia turaţiei în variația puterii turbinei

Momentul motor în moment rezistent

Variaţia turaţiei în mărime de translaţie pentru comanda elementului de execuție

Mărimi de protecţie care acționează asupra VIR sunt :

Reducerea presiunii și temperaturii aburului

Creșterea nivelului de condensat în MSR-uri

Cresterea vidului din condensator

Uzura lagărului axial

Creșterea presiunii și temperaturii aburului

Scăderea vidului din condensator

Mărimi de protecţie care acționează asupra VIR sunt :

Scaderea lenta a turației

Creșterea turației

Scăderea presiunii uleiului de ungere

Cresterea presiunii uleiului de ungere

Cresterea nivelului uleiului în rezervor

Scăderea nivelului uleiului în rezervor

Tensiunile termice sunt monitorizate prin:

Valoarea dilatărilor absolute

Valoarea diferenţelor de temperatură în materialul pieselor

Valoarea temperaturii maxime a aburului;

Pătrunderea accidentală a apei în turbină provoacă:

Reducerea diferenţelor de temperatură medii şi în consecinţă a tensiunilor termice;

deformarea prin şoc termic şi mecanic a rotorului şi a

Scăderea turaţiei;

Scade valoarea dilatarilor absolute

Cauze care favorizează creșterea presiunii în condensator în exploatare:

Răcire defectuoasă sau spargeri de țevi

Neetanșeități sau functionarea defectuoasa a ejectoarelor

Creşterea nivelului de condens în condensator

Scaderea nivelului de condens in condensator

Factorii care limitează viteza de variaţie a sarcinii turbinei cu abur sunt:

Oboseala termică a materialului

Eforturile din rotor (arbore, discuri, palete)

Capacitatea metalului de a absorbi energia de deformație elastică și plastic

Nivelul ridicat al vibrațiilor

Posibilitatea intrării apei în turbină

Dilatarea relativă mare

Temperatura scăzută a uleiului de ungere

NA-106-Ciclurile Termice ale ITA pentru CNE

More Surveys