Вспомогательные устройства турбинной установки

Чтобы турбина могла работать и притом наиболее эко­номичным образом, необходимы многочисленные, иногда довольно сложные и дорогие, вспомогательные устройства. Про некоторые из них мы уже упоминали — это масляный бак и масляный насос. Рассмотрим теперь еще некоторые, наиболее важные вспомогательные устройства.

Прежде всего следует сказать о конденсаторе.

Назначение конденсатора — конденсировать пар, отрабо­тавший в турбине, при возможно более низкой темпера­туре. Мы говорили выше, что экономичность процесса по­лучения механической работы из тепла зависит от темпе­ратуры пара в конце этого процесса. Чем эта температура ниже, тем термическая экономичность выше. Чем меньше температура пара, тем меньше в нем содержится тепла, тем меньше будут непроизводительные потери.

От пара при его конденсации надо отнимать много тепла. Чтобы этот процесс шел достаточно быстро, конденсатор должен иметь большую поверхность охлаждения и полу­чать много охлаждающей воды. Для создания большой по­верхности охлаждения в конденсаторе между его плоскими торцовыми стенками устанавливают несколько тысяч латунных трубок, плотно соединенных с ними. По трубкам проходит охлаждающая вода, а в пространстве между трубками пар. Соприкасаясь с холодными поверх­ностями трубок, пар конденсируется, причем в конденса­торе устанавливается тем меньшее давление, чем холоднее охлаждающая вода.

Как видно, устройство конденсатора несложно, однако его размеры и вес велики. Так, например, для турбины мощ­ностью в 100 тыс. кВт конденсатор должен иметь поверх­ность охлаждения, т. е. суммарную наружную поверхность всех его трубок, около 6—6,5 тыс. м2, почти 2/3 гектара! Можно себе представить, что если такую площадь, «ска­тать» в трубки наружным диаметром в 25 мм, и поместить их в корпусе конденсатора, то он не будет маленьким и легким! И действительно, для турбины в 100 тыс. кВт приходится ставить два конденсатора, причем вес каждого из них составляет свыше 50 т, длина около 8 м, поперечный размер 3,5-—4 м. Число трубок около 6000 штук, а их общая длина около 38 км на каждый конденсатор; всего на тур­бину— около 76 километров!

Как было сказано, для отвода тепла от конденсирую­щегося пара применяется холодная вода. Воды надо много, так как каждый килограмм пара должен ей отдать 530— 540 калорий, а сильного нагрева воды допускать нельзя. Поэтому, чтобы сконденсировать 1 кг пара, надо 50—70 кг воды. Всего через конденсаторы турбины в 100 тыс. кВт нужно прокачивать около 20—25 тыс. м3 воды в час, чтобы успевать конденсировать весь отработавший пар при малом давлении в конденсаторе. Целая речка шириной 8 м, глу­биной 1 м, со скоростью течения 3 км в час!

Для подачи этой воды служат специальные, так назы­ваемые циркуляционные насосы.

В паре, поступающем в конденсатор из турбины, всегда есть немного воздуха. Попадает он туда разными путями, но главным образом подсасывается через неплотности в тех местах, где давление пара меньше атмосферного. Этот воз­дух вместе с паром попадает в конден­сатор. Пар там конденсируется, пре­вращается в воду, а воздух остается. Постепенно его накапливается все больше и больше. В результате скоп­ления воздуха конденсация пара будет все время ухудшаться, а давле­ние и температура пара в конденса­торе увеличиваться. В конце концов весь конденсатор окажется заполнен­ным воздухом и конденсация в нем пара вовсе прекратится. Чтобы избе­жать этого, необходимо все время откачивать из конденсатора попадаю­щий туда воздух, не давая ему там скапливаться в недопустимых количе­ствах. Для откачки воздуха служит так называемый эжектор. Этот аппарат работает следующим об­разом. Струя пара захватывает и увле­кает с собой воздух, подлежащий уда­лению из конденсатора; образовавша­яся паровоздушная смесь выбрасы­вается через расширяющуюся часть эжектора.

Важным элементом вспомогательных устройств явля­ются конденсатные насосы, служащие для откачки конден­сата из конденсатора. Заметим, что просто сливать кон­денсат из конденсатора нельзя: давление в нем много ниже атмосферного. Если мы откроем кран для слива, то в кон­денсатор лишь ворвется воздух, конденсат же через кран не потечет.

Конденсатный насос работает все время, откачивая столько конденсата, сколько его образуется из поступаю­щего пара. Конденсат после соответствующего подогрева используется для питания паровых котлов.

Ранее мы говорили, что циркулирующее в системе смаз­ки масло уносит с собой из подшипников образующееся там тепло. Если это тепло от масла не отводить, то масло в системе будет постепенно нагреваться и приходить к под­шипникам со все более и более высокой температурой. Чтобы этого не допустить, масло надо охлаждать, для чего служат маслоохладители. Они, как и конденсатор, имеют поверхность охлаждения в виде трубок, по которым про­ходит охлаждающая вода. Между трубками проходит масло, которое при соприкосновении с холодными трубками ох­лаждается. Поверхность охлаждения маслоохладителей составляет всего 4—5% от поверхности конденсатора той же установки.

К вспомогательным устройствам турбинной установки можно также отнести многочисленные трубопроводы, свя­зывающие отдельные части установки между собой и всю установку с другими .частями электростанции, разные за­порные, обратные и предохранительные клапаны, из ко­торых некоторые отличаются большими размерами и весьма сложным устройством.

Итак, для обеспечения работы турбины и участия вместе с ней в процессе экономичной выработки электроэнергии необходимо довольно многочисленное вспомогательное обо­рудование. Кроме того, для более сложных турбин весьма важной частью турбинной установки являются подогре­ватели и бойлеры. О них мы расскажем позднее.



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

4 × 1 =