- 163 - CHặNG 7 TUC BIN HI NặẽC NHIệU TệNG 7-1. Quaù trỗnh laỡm vióỷc cuớa tuọỳc bin nhióửu tỏửng óứ truyóửn õọỹng maùy phaùt õióỷn coù cọng suỏỳt lồùn ngổồỡi ta duỡng tuọỳc bin coù hióỷu quaớ kinh tóỳ cao. Loaỷi tuọỳc bin nhổ vỏỷy õổồỹc chóỳ taỷo nhióửu tỏửng vồùi kióứu xung lổỷc vaỡ phaớn lổỷc. Trong nhổợng tuọỳc bin hồi nổồùc hióỷn õaỷi nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt cuớa tuọỳc bin laỡ 1000 ữ1600 kJ/kg. Do õọỹ bóửn cuớa kim loaỷi hióỷn nay nón khọng thóứ cho pheùp ngổồỡi ta chóỳ taỷo tuọỳc bin mọỹt tỏửng, coù hióỷu quaớ cao, vồùi nhióỷt giaùng lồùn nhổ vỏỷy õổồỹc. Thỏỷt vỏỷy, tọỳc õọỹ ồớ õỏửu ra khoới ọỳng phun trong õióửu kióỷn ỏỳy laỡ 1500 ữ 2000 m/s. Do õoù õóứ tuọỳc bin mọỹ t tỏửng laỡm vióỷc vồùi hióỷu quaớ kinh tóỳ cao, thỗ tọỳc õọỹ voỡng cuớa caùnh quaỷt trón õổồỡng kờnh trung bỗnh vồùi tyớ sọỳ tọỳc õọỹ u/ca = 0,65 phaới laỡ 1000 ữ1100m/s. óứ baớo õaớm õọỹ bóửn cho rọto vaỡ caùnh quaỷt vồùi tọỳc õọỹ voỡng nhổ thóỳ thổỷc tóỳ laỡ khọng thóứ õổồỹc. Ngoaỡi ra sọỳ M trong doỡng hồi trong trổồỡng hồỹp naỡy laỡ 3 ữ 3,5. Vỗ thóỳ tọứn thỏỳt soùng trong doỡng laỡ rỏỳt lồùn. Bồới vỏỷy, tỏỳt caớ caùc tuọỳc bin lồùn cho ngaỡnh nng lổồỹng vaỡ caùc ngaỡnh kinh tóỳ khaùc õóửu õổồỹc chóỳ taỷo nhióửu tỏửng. Hỗnh 7-1 bióứu thở sồ õọử cỏỳu taỷo cuớa tuọỳc bin xung lổỷc nhióửu tỏử ng. Trong nhổợng tuọỳc bin ỏỳy, hồi giaợn nồớ tuỏửn tổỷ trong caùc tỏửng, hồn nổợa nhióỷt giaùng cuớa tỏửng chố laỡ mọỹt phỏửn nhoớ cuớa nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt toaỡn tuọỳc bin. Cho nón tọỳc õọỹ voỡng cuớa caùnh quaỷt trong tuọỳc bin nhióửu tỏửng laỡ 120 ữ250m/s ( õọỳi vồùi phỏửn lồùn caùc tỏửng cao aùp vaỡ trung aùp) vaỡ õaỷt tồùi 350 ữ 450m/s (õọỳi vồùi caùc tỏửng cuọỳi cuớa tuọỳc bin ngổng hồi). Quaù trỗnh giaợn nồớ hồi dióựn ra trong ọỳng phun. Bọỹ phỏỷn cuớa tuọỳc bin bao gọửm baùnh tộnh vaỡ õộa tióỳp theo coù mang caùnh õọỹng (taỷo thaỡnh daợy caùnh õọỹng) Hỗnh. 7.1 Sồ õọử mỷt caùt phỏửn chaớy cuớa tuọỳc bin Xung lổỷc nhióửu tỏửng 1- Truỷc tuọỳc bin 2- Caùnh hổồùng 3- ng phun 4- Caùnh õọỹng 5- Thỏn tuọỳc bin 6,7- Hồi cheỡn - 164 - õổồỹc goỹi laỡ tỏửng tuọỳc bin xung lổỷc. Baùnh tộnh cuớa hai tỏửng kóử nhau taỷo thaỡnh buọửng, bón trong coù baùnh õọỹng. Trong nhióửu tuọỳc bin ngổồỡi ta aùp duỷng phỏn phọỳi hồi bũng ọỳng phun. Tỏửng thổù nhỏỳt laỡm vióỷc vồùi õọỹ phun hồi thay õọứi khi lổu lổồỹng hồi thay õọứi. Tỏửng naỡy õổồỹc goỹi laỡ tỏửng õióửu chốnh vaỡ vồùi nhióỷt giaùng tờnh toaùn beù thỗ õổồỹc chóỳ taỷo dổồùi daỷng tỏửng õồn xung lổỷc, coỡn vồùi nhióỷt giaùng lồùn thỗ õổồỹc chóỳ taỷo dổồùi daỷng tỏửng tọỳc õọỹ keùp. Trong tuọỳc bin nhióửu tỏửng nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt toaỡn phỏửn tổỡ traỷng thaùi hồi ban õỏửu tồùi aùp suỏỳt ồớ ọỳng thoaùt õổồỹc phỏn phọỳi cho caùc tỏửng nọỳ i tióỳp nhau. Vỗ thóỳ, nhióỷt giaùng cuớa tổỡng tỏửng chố laỡ mọỹt phỏửn cuớa toaỡn nhióỷt giaùng chung maỡ thọi. Hồi dỏựn vaỡo tuọỳc bin chaớy qua van stop vaỡ caùc van õióửu chốnh. Doỡng chaớy ỏỳy coù tọứn thỏỳt, nón aùp suỏỳt cuớa hồi P o trổồùc daợy ọỳng phun cuớa tỏửng õióửu chốnh coù thỏỳp hồn aùp suỏỳt trổồùc van stop (~ 4 ữ 6%). Trong daợy ọỳng phun cuớa tỏửng thổù nhỏỳt hồi giaợn nồớ tổỡ aùp suỏỳt P o õóỳn aùp suỏỳt P 1 , vỗ thóỳ tọỳc õọỹ khi doỡng chaớy ra khoới daợy ọỳng phun seợ tng õóỳn C 1 . Phỏửn õọỹng nng chuớ yóỳu C 1 2 /2 cuớa doỡng hồi õi qua daợy caùnh õọỹng cuớa tỏửng õióửu chốnh seợ bióỳn thaỡnh nng lổồỹng quay cuớa rọto tuọỳc bin, vaỡ khi ra khoới daợy caùnh õọỹng tọỳc õọỹ C 1 cuớa doỡng hồi coỡn khọng õaùng kóứ. Cổù nhổ vỏỷy, hồi tióỳp tuỷc giaợn nồớ trong nhổợng tỏửng tióỳp theo, cho õóỳn khi õaỷt õổồỹc aùp suỏỳt P k ồớ ọỳng thoaùt tuọỳc bin. Trong caùc tỏửng cao aùp vaỡ trung aùp cuớa tuọỳc bin xung lổỷc cho pheùp õóứ õọỹ phaớn lổỷc khọng lồùn. Trong caùc tỏửng haỷ aùp õọỹ phaớn lổỷc tng lón. Mọ men quay trón truỷc tng dỏửn tổỡ tỏửng trổồùc õóỳn tỏửng sau do cọỹng caùc mọ men quay maỡ doỡng taỷo nón trong tỏửng. Mọmen tọứng M tổồng ổùng vồùi cọng suỏỳt tọứng P . Vồùi tỏửn sọỳ quay tuọỳc bin truyóửn cho rọto maùy phaùt õióỷn coù cọng suỏỳt : P = 10 -3 M kW. Mọ men ỏm khọng lồùn ồớ õỏửu truỷc phờa trổồùc do chi phờ cọng suỏỳt õóứ truyóửn õọỹng bồm dỏửu õỷt trong caste cuớa palió trổồùc xaùc õởnh. - 165 - Quạ trçnh gin nåí håi trãn gin âäư i-s ca túc bin xung lỉûc nhiãưu táưng âỉåüc biãøu thë trãn hçnh 7.2. Quạ trçnh gäưm cọ nhỉỵng quạ trçnh näúi tiãúp ca cạc táưng riãng l, trong âọ trảng cúi ca táưng trỉåïc l trảng thại âáưu ca táưng sau. Nhỉỵng táưng hả ạp âỉåüc thỉûc hiãûn våïi âäü phn lỉûc låïn åí âỉåìng kênh trung bçnh. Trong khi håi gin nåí v gim ạp sút, thãø têch riãng ca håi tàng lãn. Âãø cho håi âi qua âỉåüc phi tàng dáưn tiãút diãûn ra ca dy äúng phun v cạnh âäüng, ch úu bàòng cạch tàng âỉåìng kênh ca táưng v chiãưu cao cạnh quả t. Våïi säú táưng låïn phi bäú trê cạc táưng áúy trong hai hồûc nhiãưu thán mạy. Trãn Hçnh 7.3 trçnh by så âäư cáúu tảo pháưn chy ca túc bin phn lỉûc nhiãưu táưng. Nãúu trong túc bin phn lỉûc cọ phán phäúi håi bàòng äúng phun, thç táưng thỉï nháút (táưng âiãưu chènh) âỉåüc chãú tảo kiãøu xung lỉûc. Båíi vç táưng âiãưu chènh lm viãûc våïi âäü phun håi khäng ton pháưn nãn âäü phn lỉûc khäng låïn. Sau táưng âiãưu chènh l cạc táưng phn lỉûc. ÅÍ âáy bao giåì cng thỉûc hiãûn phun håi ton pháưn. Cạnh âäüng ca cạc táưng phn lỉûc âỉåüc ghẹp trỉûc tiãúp trãn tang trủc, cn cạnh äúng phun thç ghẹp vo thán túc bin hay l ghẹp vo v ng cạnh. Nãúu ghẹp cạnh äúng phun vo bạnh ténh v làõp cạnh âäüng lãn âéa trong túc bin phn lỉûc, thç s tàng lỉûc dc trủc tạc dủng lãn räto lãn nhiãưu, lm tàng kêch thỉåïc ca túc bin v náng giạ thnh ca túc bin lãn. x = 1 , 0 o t i o h c h i s i NT k i k p p o p 1 p ' p " Hçnh. 7.2 Quạ trçnh bnh trỉåïng håi trong Túc bin xung lỉûc nhiãưu táưng trãn âäư thë i-s - 166 - Hỗnh 7.4 bióứu thở quaù trỗnh giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin phaớn lổỷc trón giaớn õọử i-s. Vỗ sổỷ giaợn nồớ hồi xaớy ra trong caớ daợy ọỳng phun vaỡ daợy caùnh õọỹng, nón sổỷ thay õọứi traỷng thaùi cuớa hồi khi giaợn nồớ õổồỹc thóứ hióỷn bũng õổồỡng cong trồn. Do giaù trở cuớa (u/C a ) opt cuớa tỏửng phaớn lổỷc lồùn, nón vồùi cuợng mọỹt tọỳc õọỹ voỡng nhổ nhau, nhióỷt giaùng cuớa tỏửng phaớn lổỷc beù hồn nhióỷt giaùng cuớa tỏửng xung lổỷc vaỡ sọỳ tỏửng trong tuọỳc bin phaớn lổỷc cuợng lồùn hồn. So vồùi tuọỳc bin mọỹt tỏửng tuọỳc bin nhióửu tỏửng coù mọỹt sọỳ ổu õióứm sau õỏy : - Trong tuọỳc bin nhióửu tỏửng nhióỷt giaùng trón tổỡng tỏửng khọng lồùn, tọỳc õọỹ doỡng chaớy cuớa hồi ra khoới daợy ọỳng phun giaớm, nón ngay caớ vồùi tọỳc õọỹ voỡng vổỡa phaới cuợng baớo õaớm õổồỹc giaù trở cuớa x a = u/C a tọỳi ổu, thaỡnh thổớ hióỷu suỏỳt cuớa tỏửng cao. - Trong tuọỳc bin nhióửu tỏửng khi tng sọỳ tỏửng lón, chióửu cao cuớa daợy ọỳng phun vaỡ caùnh õọỹng trong tỏỳt caớ caùc tỏửng seợ tng lón. Thỏỷt vỏỷy, tổỡ cọng thổùc cho chióửu cao caùnh ọỳng phun el 1 = F 1 /dsin 1E thỏỳy rũng, vióỷc tng chióửu cao l 1 gừn lióửn vồùi vióỷc giaớm õổồỡng kờnh cuớa tỏửng d vaỡ tng dióỷn tờch cuớa daợy ọỳng phun F 1 . ổồỡng kờnh cuớa tỏửng giaớm laỡ do khi tng sọỳ tỏửng, nhióỷt giaùng cuớa tỏửng giaớm, vaỡ vỗ thóỳ giaớm tọỳc õọỹ voỡng u cuớa caùnh quaỷt. Dióỷn tờch F 1 tng laỡ do giaớm tọỳc Hỗnh. 7.3 Sồ õọử phỏửn chaớy cuớa tuọỳc bin phaớn lổỷc nhióửu tỏửng 1- Caùnh õọỹng 2- Caùnh hổồùng 3- Voỡng cheỡn 4- n g cỏn bũn g 5- Hồi cheỡn - 167 - õọỹ cuớa hồi trong daợy caùnh ọỳng phun. Tng chióửu cao cuớa daợy ọỳng phun vaỡ caùnh õọỹng seợ laỡm giaớm tọứn thỏỳt õỏửu cuọỳi trong daợy caùnh cuớa tỏửng vaỡ giaớm bồùt hồi roỡ qua caùc khe hồớ trón õai vaỡ ồớ goùc caùnh õọỹng. Trong tuọỳc bin vồùi cọng suỏỳt khọng lồùn coù phun hồi tổỡng phỏửn, khi tng sọỳ tỏửng vaỡ giaớm õổồỡng kờnh xuọỳng, coù khaớ nng tng thóm õọỹ phun hồi, tổùc laỡ giaớm bồùt tọứn thỏỳt do phun hồi tổỡng phỏửn. Thổỷc hióỷn õổồỹc phun hồi toaỡn phỏửn vaỡ baớo õaớm õuớ chióửu cao cho caùc tỏửng khọng õióửu chốnh cuớa tuọỳc bin nhióửu tỏửng laỡ mọỹt yóỳu tọỳ rỏỳt quan troỹng õóứ nỏng cao hióỷu suỏỳt cuớa tuọỳc bin. - Trong tuọỳc bin nhióử u tỏửng nng lổồỹng do tọỳc õọỹ ra cuớa tỏửng trổồùc õổồỹc sổớ duỷng trong daợy ọỳng phun cuớa tỏửng tióỳp theo. Nng lổồỹng do tọỳc õọỹ ra ỏỳy seợ nỏng cao nng lổồỹng lyù thuyóỳt cuớa tỏửng tióỳp theo. Nhổ õaợ trỗnh baỡy ồớ chổồng 3, hióỷu suỏỳt cuớa tỏửng trung gian õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc OL = 1 - c - L . Nhổ vỏỷy laỡ, trong caùc tỏửng trung gian cuớa tuọỳc bin nhióửu tỏửng tọứn thỏỳt bồới tọỳc õọỹ ra bũng khọng. Nng lổồỹng tọỳc õọỹ ra chố mỏỳt trong tỏửng cuọỳi cuỡng cuớa tuọỳc bin vaỡ trong caùc tỏửng nũm trổồùc buọửng coù dung tờch lồùn trong phỏửn chaớy cuớa tuọỳc bin, vờ duỷ : trong tỏửng õióửu chốnh, trong tỏửng trổồùc bỗnh trờch hồi,v.v Trong caùc tỏửng ỏỳy c2 = 0. - Trong tuọỳc bin nhióửu tỏửng tọứn thỏỳt nhióỷt nng cuớa tỏửng trổồùc õổồỹc sổớ duỷng õóứ saớn xuỏỳt nng lổồỹng coù ờch trong tỏửng tióỳp theo nhồỡ coù hióỷn tổồỹng hoaỡn nhióỷt trong tuọỳc bin. - Vồùi cỏỳu taỷo cuớa tuọỳc bin nhióửu tỏửng cho pheùp thổỷc hióỷn trờch hồi gia nhióỷt nổồùc cỏỳp vaỡ quaù nhióỷt hồi trung gian, vỗ thóỳ hióỷu suỏỳt cuớa chu trỗnh nhióỷt õổồỹc nỏng cao lón rỏỳt nhióửu. Nhổồỹc õióứm chuớ yóỳu cuớa tuọỳc bin nhióửu tỏửng: s p o t o i o h i NT p 1 x = 1 , 0 i k h i o p k Hỗnh. 7.4 Quaù trỗnh baỡnh trổồùng hồi trong Tuọỳc bin phaớn lổỷc nhióửu tỏửng trón õọử thở i-s - 168 - - Khi tng sọỳ tỏửng cỏỳu taỷo seợ phổùc taỷp hồn, giaù thaỡnh chóỳ taỷo seợ tng lón, nhổng seợ õổồỹc buỡ laỷi do tng hióỷu suỏỳt cuớa tuọỳc bin vaỡ thióỳt bở tuọỳc bin. - Trong tuọỳc bin nhióửu tỏửng xuỏỳt hióỷn thóm tọứn thỏỳt phuỷ: Do hồi roỡ qua cheỡn cuọỳi phờa trổồùc, qua cheỡn baùnh tộnh trung gian. Trong tỏửng coù õọỹ phaớn lổỷc coỡn roỡ theo khe hồớ hổồùng kờnh cuớa caùnh õọỹng. Trong tuọỳc bin mọỹt tỏửng khọng coù hồi roỡ qua cheỡn baùnh tộnh. Khi coù hồi roỡ seợ laỡm giaớm hióỷu suỏỳt cuớa tuọỳc bin. Nhổợng tỏửng cuọỳi cuớa tuọỳc bin nhióửu tỏửng laỡm vióỷc trong vuỡng hồi ỏứm. Hióỷu suỏỳt cuớa nhổợng tỏửng ỏỳy seợ giaớm do nhổợng gioỹt nổồùc va õỏỷp vaỡo caùnh tuọỳc bin. Nóỳ u lổỷa choỹn õuùng cỏỳu taỷo thỗ seợ giaớm õổồỹc caùc tọứn thỏỳt phuỷ ỏỳy vaỡ nỏng cao õổồỹc hióỷu suỏỳt cuớa tuọỳc bin nhióửu tỏửng. Chuù yù rũng, trong thaỡnh phỏửn cuớa tuọỳc bin coỡn coù van stop van õióửu chốnh õỷt trổồùc tuọỳc bin vaỡ trổồùc phỏửn trung aùp cuớa tuọỳc bin coù quaù nhióỷt trung gian. Trong caùc van ỏỳy doỡng chuyóứn õọỹng vồùi tọứn thỏỳt thuớy lổỷc cuợng laỡm giaớm hióỷu suỏỳt cuớa tuọỳc bin. Caùc ọỳng dỏựn hồi giổợa caùc thỏn maùy, ọỳng thoaùt cuớa tuọỳc bin cuợng laỡ thaỡnh phỏửn cuớa tuọỳc bin. Quaù trỗnh doỡng chaớy cuớa hồi trong caùc ọỳng ỏỳy cuợng keỡm theo tọứn thỏỳt nng lổồỹng, laỡm giaớm hióỷu suỏỳ t cuớa maùy. 7.2. Hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt : Mọỹt trong nhổợng ổu õióứm cuớa tuọỳc bin nhióửu tỏửng laỡ sổớ duỷng tọứn thỏỳt nng lổồỹng cuớa nhổợng tỏửng trổồùc õóứ sinh cọng coù ờch trong caùc tỏửng tióỳp theo. Tọứn thỏỳt nng lổồỹng trong tỏửng seợ chuyóứn thaỡnh nhióỷt vaỡ laỡm tng entanpi cuớa hồi sau tỏửng. Trong vuỡng hồi quaù nhióỷt seợ laỡm tng nhióỷt õọỹ cuớa hồi sau tỏửng, trong trong vuỡng hồi ỏứm - tng õọỹ khọ x cuớa hồi. Trón hỗnh 7.5 bióứu thở quaù trỗnh giaợn nồớ cuớa hồi trong tuọỳc bin ngổng hồi nhióửu tỏửng trón õọử thở T-s. Nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt cuớa toaỡn tuọỳc bin h o , tổồng õổồng vồùi dióỷn tờch 1234a1, coù thóứ xem nhổ laỡ tọứng nhióỷt giaùng õúng entrọpi cuớa caùc tỏửng rióng leớ : H o = h' 01 + h' 02 + h' 03 + - 169 - Täøn tháút nàng lỉåüng trong táưng thỉï nháút ca túc bin, âỉåüc biãøu thë trãn gin âäư T-s bàòng diãûn têch a'4'55”a', s náng cao nhiãût âäü ca håi trỉåïc táưng thỉï hai. Nhỉ váûy l, nhiãût giạng âàóng enträpi ca táưng thỉï hai khäng phi l h' 02 , nhỉ khi khäng cọ täøn tháút trong táưng thỉï nháút, m bàòng âiãûn têch tỉång ỉïng våïi täøng h' 02 = h' 02 + q 2 Trong âọ : q 2 = 4'55'4"4 - Gia säú nhiãût giạng ca táưng thỉï hai, do täøn tháút ca táưng trỉåïc â biãún thnh nhiãût sinh ra. Cng nhỉ váûy nhiãût giạng l thuút ca táưng thỉï ba : h' 03 = h' 03 + q 3 Trong âọ : q 3 - Bàòng diãûn têch cọ nẹt vảch âỉïng (Hçnh 7.5) l nhiãût giạng tàng thãm do tàng entanpi ca håi trỉåïc táưng thỉï ba, vç cọ täøn tháút trong táưng thỉï nháút v táưng thỉï hai. Bàòng cạch láûp lûn nhỉ váûy, ta âi âãún kãút lûn ràòng täøng nhiãût giạng l thuút âäúi våïi táút c cạc táưng túc bin âỉåüc biãøn thë bàòng diãûn têch : 12344'55'66'77'1 = H o + Q Cn täøng täøn tháút ca táút c cạc táưng túc bin âỉåüc biãøn thë bàòng diãûn têch : a'4'55'66'77'bb'a' = Q + T 2 ∆ S ( nãúu quạ trçnh kãút thục åí vng håi áøm ) Nhiãût giạng sỉí dủng ca ton túc bin bàòng hiãûu säú nhiãût giạng l thuút v cạc täøn tháút nhiãût truưn cho nỉåïc tưn hon : (H o + Q) - (T 2 ∆ S + Q) = H o - T 2 ∆ S T s 1 2 3 4 5 6 7 4' 5' 6' 7' a h 01 02 h 03 h 04 h 4" q 2 3 q 4 q o ∆s a' 5" b b' A B 1 f ∆s ∆s Z f 2 f 3 T T 2 Hçnh. 7.5 Quạ trçnh bnh trỉåïng håi trong Túc bin nhiãưu táưng trãn âäư thë T-s - 170 - Trong vuỡng hồi ỏứm caùc tọứn thỏỳt ỏỳy õổồỹc bióứu thở trón õọử thở T-s bũng hỗnh chổợ nhỏỷt T 2 S. Roợ raỡng laỡ, nhióỷt giaùng sổớ duỷng khọng phuỷ thuọỹc vaỡo tờnh chỏỳt dióựn bióỳn cuớa quaù trỗnh trong tuọỳc bin, vaỡ chố do entanpi ban õỏửu vaỡ cuọỳi cuỡng cuớa hồi khi vaỡo vaỡ ra khoới tuọỳc bin xaùc õởnh. Nhióỷt giaùng sổớ duỷng tỏửng rióng leớ h 1 coù thóứ xem nhổ laỡ tờch cuớa nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt cuớa tỏửng vồùi hióỷu suỏỳt cuớa noù Oi Vỏỷy laỡ : h i = h 0 c Oi Nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa toaỡn tuọỳc bin bũng tọứng nhióỷt giaùng cuớa caùc tỏửng rióng leớ : H i = h i = h o Oi c = (h' o + q) Oi c (7-1) Nóỳu giaớ thióỳt cho rũng hióỷu suỏỳt cuớa tỏỳt caớ caùc tỏửng õóửu giọỳng nhau, thỗ Oi c coù thóứ õổa ra ngoaỡi dỏỳu cọỹng thóỳ thỗ : H i = Oi c h o = Oi c (h' o + q) = Oi c (H o + Q) (7-2) õỏy : H o - Nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt cuớa toaỡn tuọỳc bin, (dióỷn tờch 1234a1 trón õọử thở T-s) Q - Phỏửn nhióỷt bở mỏỳt maùt trong caùc tỏửng tuọỳc bin coù thóứ õổồỹc sổớ duỷng trong nhổợng tỏửng tióỳp theo. Mỷt khaùc, nhióỷt giaùng sổớ duỷng cuớa toaỡn tuọỳc bin H i = H o . Oi So saùnh hai bióứu thổùc cho nhióỷt giaùng sổớ duỷng, ta tỗm õổồỹc hióỷu suỏỳt cuớa toaỡn tuọỳc bin Oi Oi = Oi c + o H Q 1 = Oi c (1 + q T ) (7-3) Tyớ sọỳ T = q T = Q/H o õổồỹc goỹi laỡ hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt , vaỡ xaùc õởnh phỏửn tọứn thỏỳt coù thóứ sổớ duỷng trong caùc tỏửng tióỳp theo. Nhổ vỏỷy laỡ, cọng thổùc (7-3) cho ta thỏỳy rũng, hióỷu suỏỳt tổồng õọỳi cuớa toaỡn tuọỳc bin nhióửu tỏửng lồùn hồn hióỷu suỏỳt trung bỗnh cuớa tổỡng tỏửng rióng leớ. Sọỳ tỏửng tuọỳc bin caỡng lồùn thỗ õổồỡng gaợy khuùc 44'55'66'77' caỡng gỏửn vồùi õổồỡng giồùi haỷn 4b vaỡ dióỷn tờch tổồng õổồng vồùi Q caỡng lồùn, nghộa laỡ hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt caỡng cao. Aớnh hổồớng cuớa sọỳ tỏửng tuọỳc bin vồùi hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt õọỳi vồùi tuọỳc bin laỡm vióỷc bũng hồi baợo hoỡa coù thóứ õaùnh giaù theo giaớ thióỳ t gỏửn õuùng sau õỏy : Cho rũng, õióứm ban õỏửu cuớa quaù trỗnh giaợn nồớ hồi trong mọựi tỏửng nũm trong vuỡng hồi ỏứm, trón õổồỡng AB ( hỗnh 7.5) Vồùi sọỳ tỏửng Z nhióỷt hoaỡn laỷi bũng tọứng : - 171 - Q = )2Z( Z )TT( Z S )1Z( Z )TT( Z S 2o2o + + Mọựi sọỳ haỷng cuớa daợy sọỳ ỏỳy tổồng ổùng vồùi dióỷn tờch f 1 ,f 2 , Tọứng sọỳ caùc sọỳ haỷng cuớa cỏỳp sọỳ cọỹng bũng : Q = Z 1Z )TT( 2 S 2o (7-4) Vồùi sọỳ tỏửng vọ tỏỷn nhióỷt hoaỡn laỷi cho hồi baớo hoỡa laỡ : Q = )TT( 2 S 2o Vồùi sọỳ tỏửng hổợu haỷn nhióỷt hoaỡn laỷi bũng Z-1/Z phỏửn cuớa Q . Gia sọỳ entrọpi S coù thóứ bióứu thở nhổ sau : ọỳi vồùi trổồỡng hồỹp, khi quaù trỗnh kóỳt thuùc ồớ vuỡng hồi ỏứm, nhióỷt cỏỳp cho nguọửn laỷnh õổồỹc bióứu thở trón õọử thở T-s bũng hỗnh chổợ nhỏỷt T 2 S. Mỷt khaùc, nhióỷt ỏỳy coù thóứ xem nhổ laỡ tờch cuớa H o ( 1- Oi ). Vỏỷy laỡ : T 2 S = H o ( 1- Oi ) Tổỡ õỏỳy : S = )1( T H oi 2 o Thay thóỳ giaù trở naỡy vaỡo (7- 4), ta coù : Q = Z 1Z )1(1 T T T H oi 2 o 2 o (7-5) Cuọỳi cuỡng, hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt bũng : Z Z T T H Q q oio o TT 1 2 )1( 1 2 === (7-6) Nhổợng cọng thổùc naỡy õổồỹc chổùng minh vồùi giaớ thióỳt rũng, quaù trỗnh giaợn nồớ dióựn ra trong vuỡng hồi ỏứm vaỡ õổồỡng giaợn nồớ trón giaớn õọử T-s coù thóứ bióứu thở bũng õổồỡng thúng nọỳi õióứm õỏửu vaỡ õióứm cuọỳi cuớa traỷng thaùi hồi. - 172 - Caùc cọng thổùc gỏửn õuùng (7-4) vaỡ (7-5) cuợng coù thóứ duỡng cho trổồỡng hồỹp, khi toaỡn bọỹ hồi giaợn nồớ trong vuỡng quaù nhióỷt, nhổng nhióỷt õọỹ T 2 phaới lỏỳy theo traỷng thaùi ồớ cuọỳi quaù trỗnh giaợn nồớ õúng entrọpi, chổù khọng phaới theo traỷng thaùi cuớa hồi thoaùt (ồớ vuỡng baớo hoỡa hai nhióỷt õọỹ naỡy õóửu giọỳng nhau). Nóỳu ban õỏửu quaù trỗnh giaợn nồớ nũm ồớ vuỡng hồi mồùi, coỡn cuọỳi cuỡng quaù trỗnh kóỳt thuùc (ồớ vuỡng baớo hoỡa hai nhióỷt õọỹ naỡy õóửu giọỳng nhau). Nóỳu ban õỏửu quaù trỗnh giaợn nồớ ồớ vuỡng hồi mồùi, coỡn cuọỳi cuỡng quaù trỗnh kóỳt thuùc ồớ vuỡng baớo hoỡa, thỗ khi tờnh toaùn theo cọng thổùc (7- 4) vaỡ (7-5) seợ coù sai sọỳ. Thỏỷt vỏỷy, nóỳu giaớ thióỳt rũng õổồỡng giaợn nồớ trón õọử thở i-s laỡ õổồỡ ng thúng nọỳi lióửn õióứm õỏửu vaỡ õióứm cuọỳi cuớa quaù trỗnh, thỗ coù thóứ coi laỡ gỏửn vồùi sổỷ bióứu thở ban õỏửu cuớa quaù trỗnh giaợn nồớ. Nhổng khi õổa sang õọử thở T-s khi chuyóứn qua õổồỡng giồùi haỷn, thỗ coù chọự bở gaợy khuùc (Hỗnh 7-6). Nhổ vỏỷy, vồùi sọỳ tỏửng vọ cuỡng lồùn nhióỷt lổồỹng hoaỡn laỷi õổồỹc thóứ hióỷn qua dióỷn tờch a11'2a1. Nóỳu chỏỳp nhỏỷn caùc kyù hióỷu nhổ trón Hỗnh 7.6, vaỡ cho rũng caùc õổồỡng 11' vaỡ 1'2 laỡ nhổợng õổồỡng thúng, thỗ dióỷn tờch ỏỳy bũng: Q = )AS( 2 TT A 2 TT 2S2o + = S 2 TT A 2 TT 2SSo + Trong õoù : A = So 2o 1 TT TT S s s 1 p o T o 1 2 2' a T T s 2 1' s A Hỗnh. 7.6 Quaù trỗnh baỡnh trổồùng hồi trón õọử thở T -s khi chuyóứn tổỡ vuỡng hồi quaù nhióỷt sang vuỡng hồi ỏứm [...]... −1 Z (7- 7) Trong âọ : - Âäúi våïi túc bin chè lm viãûc trong vng håi måïi k = 4,8 10-4 - Nãúu ton bäü âỉåìng quạ trçnh nàòm trong vng håi áøm : k = 2,8 10-4 - Âäúi våïi túc bin cọ quạ trçnh gin nåí chuøn tỉì vng quạ nhiãût vãư vng håi áøm : k = 3,2 ÷ 4,3 10-4 % α 10 ηc =0,6 oi 9 8 ηc =0 ,7 oi 7 ηc =0,8 oi 6 5 c ηoi=0,9 4 3 2 1 Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hçnh 7. 7 nh hỉåíng ca säú táưng v hiãûu sút trung... Trong túc bin nhiãưu táưng khäng cọ quạ nhiãût trung gian ngỉåìi ta cäú gàõng cán bàòng lỉûc dc trủc bàòng cạnh hỉåïng dng håi trong thán mạy thỉï nháút v thỉï PCA PHA R2 R1 Hçnh 7. 17 Cán bàòng lỉûc dc trủc trong túc bin cọ hai thán mạy hai âi ngỉåüc chiãưu nhau (Hçnh 7. 17) Âäưng thåìi lỉûc dc trủc ca tỉìng thán mạy cọ thãø cán bàòng hon ton v khäng cáưn âãún âéa cán bàòng nỉỵa Trong túc bin cọ quạ... tênh âãún táút c cạc täøn tháút âỉåüc biãøu thë trãn âäư thë i- s (Hçnh 7. 12) χo 2 o o 2 io 0 hi χ 2hδc p1 h0 hδc hc hmδ ix hy i1 hn s Hçnh 7. 12 Quạ trçnh ca táưng trãn âäư thi i-s 7. 4 nh hỉåíng ca âäü áøm tåïi hiãûu sút ca táưng túc bin Trong túc bin ngỉng håi nhiãưu táưng cạc táưng cúi thỉåìng lm viãûc trong vng håi áøm Trong túc bin håi bo ha hay l håi quạ nhiãût nhẻ åí cạc nh mạy âiãûn ngun tỉí säú... gian ca túc bin nhiãưu táưng (Hçnh 7. 15) Táưng ny âỉåüc biãøu thë trãn hçnh 7. 16 våïi t lãû â âỉåüc khuúch âải Lỉûc vng truưn lãn cạnh âäüng âäúi våïi táưng thỉï n cọ phun håi ton pháưn l: (7- 35) Ra' = G(C1n sinα1n C2n sinα2n) + πdnln(P1n - P2n) Nãúu ạp sút håi P'1n v P2n åí c hai phêa âéa khäng bàòng nhau, thç âéa chëu mäüt lỉûc dc trủc tạc dủng bàòng : Hçnh 7. 15 Bn v lỉåüc âäư ca túc bin xung lỉûc... thỉïc (7- 13) xạc âënh hiãûu sút trong ηOi ca táưng Nãúu táưng cọ âäü phn lỉûc ρ = 0,5 thç cäng thỉïc (7- 13) sau khi biãún âäøi cọ dảng : - 179 - ⎡ G2 y ⎢ ⎣ G η'OL = ηOL ⎢1 − − G1 y ⎛ ⎞ ⎤ x1 ⎜1 − ⎟ ⎥ 2G ⎜ 2 cos α 1 − x1 ⎟ ⎥ ⎝ ⎠ ⎦ Theo k hiãûu trãn hçnh 7- 10, ta biãøu thë håi r nhỉ sau : µ1 y F1 y C1t πδ 1 d1 µ1 y 2ho (1 − ρ ) + C o2 G1y = = v1 v1 G1y = 2 πδ 2 d 2 µ 2 y 2h o (1 − ρ) + w 1 v2 (7- 19) (7- 20)... ca túc bin thay âäøi khäng âäưng thåìi våïi sỉû thay âäøi ạp sút trỉåïc pháưn cao ạp ca túc bin Cho nãn lỉûc R1 v R2 (Hçnh 7. 17) â âỉåüc cán bàòng åí chãú äøn âënh cọ thãø khạc nhau nhiãưu åí chãú âäü quạ âäü, v nhỉ váûy s tảo nãn lỉûc quạ låïn, khäng cho phẹp lãn pailã chàõn Vç ngun nhán áúy m trong túc bin cọ quạ nhiãût håi trung gian cạc räto PCA v PTA phi âỉåüc cán bàòng riãng Âäúi våïi túc bin cọ... = 0, W1 = W2t Ngoi ra, cho ràòng âäüng nàng ra máút hon ton (χ2 = 0), ta cọ : (7- 13) - 177 - η'OL = η oL − G 1y G 2ρ 2 x 1 cos α 1 (7- 14) Nãúu âéa cọ läù cán bàòng (thỉåìng âỉåüc thỉûc hiãûn trong táưng xung lỉûc) thç håi lt qua chìn bạnh ténh s r qua cạc läù áúy ra lỉu lỉåüng håi âi vo dy cạnh âäüng l G - G1y Cäng thỉïc (7- 9), âỉåüc viãút dỉåïi dảng : Ru = (G-G1y - G2y) (C1cosα1 + C2cosα2) Âãø ràòng...- 173 - Dng biãøu thỉïc ny ta cọ thãø tênh gáưn âụng hãû säú hon nhiãût : αT = qT = Q Ho Trong quạ trçnh thỉûc dng gin nåí khäng phi l âỉåìng thàóng m l âỉåìng cong (xem hçnh 7. 2 v 7. 4) Cho nãn hãû säú hon nhiãût trong thỉûc tãú thỉåìng bẹ hån giạ trë tênh toạn v bàòng : α = q (0,8 ÷ 0,9) αT Âãø âạnh giạ gáưn âụng hãû säú hon nhiãût cọ thãø dng cäng thỉïc ca G.Flgel : α = k (1- ηOi) Ho Z −1 Z (7- 7)... âàûc trỉng cho âäü 0 5 10 15 20 gin nåí håi trong túc bin Trãn trủc tung - hãû säú hon Hçnh 7. 7 nh hỉåíng ca säú táưng v hiãûu sút nhiãût Nhỉ â tháúy, hãû säú trung bçnh ca táưng tåïi hãû säú hon nhiãût hon nhiãût qt∞ tàng khi tàng âäü gin nåí ca håi Våïi säúú táưng hỉỵu hản Z, hãû säú hon nhiãût tênh theo cäng thỉïc : αZ = qZ = q∞ T Z −1 Z (7- 8) 7. 3 Täøn tháút do håi r : Khi nghiãn cỉïu dng chy ca... Thay thãú cạc giạ trë áúy vo phỉång trçnh (7- 27) ta cọ : ⎤ x1 kd 2 πC 1 ⎡ ξy = ⎢1,5 + ⎥ η OL Gv ⎣ 2(2 cos α 1 − x 1 ) ⎦ Thay ⎛ 60u ⎞ d = ⎜ ⎟ ⎝ πn ⎠ 2 2 Ta cọ ξy = ⎤ x1 3600ku 2 C 1 ⎡ ⎢1,5 + ⎥ η OL 2 2(2 cos α 1 − x 1 ) ⎦ πn Gv ⎣ Cúi cng, thay u = x1c1, ta cọ : ξy = ⎤ x1 2⎡ x 1 ⎢1,5 + ⎥ η OL 2(2 cos α 1 − x 1 ) ⎦ πn Gv ⎣ 3 3600C 1 2 (7- 28) Vê dủ, trãn Hçnh 7. 11 â dỉûng âäư thë ξy, cng nhỉ ηOL v ηOi . kióỷn ỏỳy 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Z % c oi =0,6 c oi c oi c oi =0 ,7 =0,8 =0,9 Hỗnh. 7. 7 aớnh hổồớng cuớa sọỳ tỏửng. 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 0 % c =0 ,70 oi oi c =0 ,75 oi c =0,8 c oi =0,9 c oi c oi =0,95 =0,85 510 2015 p /p z c Hỗnh. 7. 7 aớnh hổồớng cuớa