Свет и тепло в каждый дом

[ Версия для печати ]
Добавить в Telegram Добавить в Twitter Добавить в Вконтакте Добавить в Одноклассники
Страницы: (10) [1] 2 3 ... Последняя »  К последнему непрочитанному [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]
andru6ock
22.12.2017 - 16:47
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
883
Ко Дню Энергетика.
С Праздником, уважаемые коллеги, а так же все примазавшиеся и сочувствующие! Несмотря на пафосный заголовок, я действительно верю, что мы с вами делаем очень важное и интересное дело.
Многие ли, входя в теплую квартиру после трудного рабочего дня, включая свет, комп итд, задумываются - откуда вся эта неземная благодать? )))

--- рис.1 мемасик

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:13

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
Yap
[x]



Продам слона

Регистрация: 10.12.04
Сообщений: 1488
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:48
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Нет, понятно,что тепло от батарей, к которым подходят трубы с горячей водой, а электричество от трансформаторной подстанции во дворе...
А изначально? Что там происходит на этих самых ТЭЦ, АЭС, ГЭС, котельных итд? Предлагаю вашему вниманию краткий иллюстрированный экскурс в увлекательный мир промышленной тепло- и электроэнергетики. Будет отслежена вся цепочка от самого начала до самого конца. Надеюсь, будет интересно не только читателям, далеким от энергетики, но и профессионалы смогут почерпнуть для себя что-то новое.
Предвосхищая вопросы типа "А вот у нас на Носоглоткинской ТЭЦ-69 ваще всё не так, а вот так...", сразу оговоримся, что схемы, оборудование, цели, виды энергетического и сопутствующего хозяйства настолько многообразны, что рассказать о них в одном посте решительно невозможно. Да и в одной книге, пусть даже и ооочень толстой - тоже. Я попытаюсь в незанудной форме, максимально доступным языком, без перегруза техническими терминами, где-то даже утрированно, рассказать о всём цикле производства.
Сам ТС имеет некий опыт работы на ТЭС (тепловой электрической станции), а так же имеет представление об АЭС и ГЭС (соответственно атомные и гидроэлектростанции).
Большая просьба потерпеть до конца и не ломать.
Вполне вероятно, что в чем-то я немного заблуждаюсь, здоровая критика позже в комментах приветствуется.
Итак, поехали.

--- рис.02 Крутая электростанция общий вид

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:13

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:48
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Всё начинается с ТОПЛИВА для ЭС (электростанции).
Расклад тут такой: кто на чем сидит - тем и топит. В ЮАР, допустим, угля до жопы - отсюда 80% их ЭС - угольные. А это почти 2/3 всей электроэнергии, вырабатывающейся в Африке, между прочим.
Францы после очередного нефтяного кризиса почесали репы, и ну давай энергетику на атомные рельсы переводить. Довольно успешно, тоже процентов 80, и тоже на экспорт гонят.
Странам Латинской Америки все карты в руки для использования ГЭС.
Но фиг с ними, с буржуями, как дела обстоят у нас? Далее мы будем рассматривать исключительно энергетику РФ.
---рис.3 карта топливо по странам
---
ГАЗ. В России примерно половина ЭС работает на природном газе. Тут всё просто - газ из месторождений подводится трубами к ЭС - поступает на газо-регуляторный пункт, где его давление снижается, газ очищается фильтрами от мусора, и далее поступает к горелкам котлов.
В случае использования на электростанции ГТУ (газо-турбинная установка), давление газа на ГРП наоборот - повышают при помощи компрессоров, и далее газ идет к камере сгорания газовой турбины.

---рис.3 ГРП

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:14

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:49
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Вечность пахнет нефтью или
НЕФТЕПРОДУКТЫ. В основном мазут (грубо говоря, то, что осталось от нефти, после получения из нее бензина). Процентов 20 тепло- и электроэнергии в России получается из него.
В зависимости от масштабов станции, мазут поступает на ее Мазутное Хозяйство ж/д (если станция мощная), автомобильным, реже водным или трубопроводным путем. На МХ мазут очищается от всякого говна и воды, подогревается до температуры (здесь и далее по тексту - t) выше 100°С для того, чтобы он стал менее вязким и тягучим, и далее насосами по трубам подается к горелкам котла.

--- рис.4 Баки мазутного хозяйства

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:14

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:50
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Мазутная горелка называется форсункой. В форсунку, кроме мазута, так же подается пар с t около 150°С, который дробит мазут на капли, что значительно улучшает его горение.
Заодно этим паром форсунка и охлаждается. Чтобы не расплавилась и не загнулась))

УГОЛЬ. ~15%. Это жесть. Прут его на станции тоже буквально железнодорожными составами. Причем крупная угольная станция может сожрать этот состав тоже буквально за пару суток. Но доставить уголь на станцию - это даже не пол беды. Его ещё нужно приготовить, т.е. подсушить, измельчить в пыль и вдуть gentel.gif в энергетический котел. Интересно происходит измельчение: в зависимости от вида мельницы, могут используются металлические шары в барабане, типа спортлото, или куча молотков, насаженных на крутящийся вал, опять таки ж в барабане, или мельничный вентилятор, т.е. уголь измельчается лопастями мельниц.
Т.к. речь идет о потреблении десятков тонн угля в час, можете представить себе размеры мельниц, складов угля. А, интересный факт: некоторые сорта угля имеют паскудную склонность к самовозгоранию.

Думаете всё? Хрен там. В котлах уголь сгорает не полностью, часть полученной золы пытается улететь в трубу на улицу, её с переменным успехом пытаются уловить уловителями (циклоны, завесы и прочая лабудень) и отфильтровать фильтрами )). Другая часть - шлак - ссыпается или стекает (в зависимости от марки угля) вниз топки, откуда удаляется на пристанционные золоотвалы. Конвеерами там, или смачивается водой и спец насосами. Или машинами.
Бывает, что шлак застывает, и его приходится ковырять вручную, т.е. прочищать лётку котла (воронку, через которую происходит шлакоудаление). Этот замечательный процесс называется шуровкой. Шлака, чтоб вы понимали, очень дохуя и он очень горячий. Мне, к счастью, на угольной станции работать не довелось.
--- рис.5 угольное хоз-во

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:12

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:51
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
ГЭС. <10%. Коню ясно, что "топливом" является вода. Халява. Относительно, конечно.
На реке устраивают водохранилище. С одной его стороны - плотина. Чем выше плотина, тем сильнее давление (столб) воды внизу у ее основания.
Там же, внизу, располагается сама ГЭС, к гидротурбинам которой и поступает вода.

Рис. 6 ГЭС с плотиной

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:13

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:51
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Или из реки, водоема на возвышенности, тянут трубу к ее подножию, где опять-таки стоит сама ГЭС. Как на
Рис.7


Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:51
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Красота - никаких котлов, пара итд, что значительно упрощает процесс.


---
АЭС. Тоже немного, <10%. На месторождениях урановую руду добывают открытым или классическим шахтным способом, а бывает, что в закачивают в породу серную кислоту, потом ее же, но уже содержащую уран и примеси, выкачивают обратно.
Кстати, пресловутые "урановые рудники" нерадиоактивны.
Потом целая наука - обогащение, т.е. путем соединения с другими хим.элементами и последующего отделения от них (например в центрифугах) очищают уран до оксида UO2, из которого уже делают таблетки.

Рис.8 Таблетки ядерного топлива

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:14

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:52
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Этими таблетками фаршируют циркониевые или стальные трубки, т.н. ТВЭЛ (тепловыделяющие элементы), трубки скрепляют по несколько штук (тепловыделяющая сборка ТВС) - вуаля - топливо для реактора готово!
Рис.9 ТВЭЛы, собраннве в ТВС


Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:52
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
---
Ввиду малой распространенности не будем рассматривать такое баловство, как ветряки, солнечные батареи, торф, дрова, мусоросжигательные заводы, приливные электростанции и т.п. Всё это у нас находится в зачаточном состоянии, и говорить о каком-либо весомом вкладе в общую копилку энергетики пока рано.
Хотя в универе дедуля-профессор задвигал нам, что если построить приливную станцию вдоль всей северной границы РФ, то ее мощности хватит на весь мир. О как.
Рис. 10


Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:53
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
С источниками энергии вроде разобрались, переходим ко второй части нашего балета - КОТЛЫ. Они же - парогенераторы.
Как мы выяснили ранее, у котла есть горелки и (или) форсунки, в которые подается топливо для горения. Горелки м.б. выполнены для сжигания как только одно вида топлива, так и комбинированными, например газо-мазутные. Это не значит, что в горелке может одновременно гореть и газ и мазут, т.к. получится порнография, но значит, что часть горелок котла может работать на газе, в то время как другая - на мазуте. Бывает, что уголь сам по себе горит плохо - "подсвечивают" мазутом или газом.
Количество горелок в зависимости от мощности котла варьируется. Минимум, что я слышал или видел собственными глазами - 2, максимум - 32 шт в 4 яруса.

Рис.11 Газовая горелка какого-то котла

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:15

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:53
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Что еще нужно для полного счастья и поддержания процесса горения? Правильно - воздух!
Каждый котел, как правило, оснащен дутьевым вентилятором для подачи воздуха в топку и дымососом для удаления продуктов горения из котла. На больших котлах по два и того, и того. Диаметр рабочего колеса, т.е. вала с лопастями, одного из ДВ или ДС котла паропроизводительностью 1000 т/ч - под метра три - представляете херовина какая, да? Соответствующие каналы (короба) подачи воздуха к котлу и уходящих газов из котла.
Рис.12



Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:54
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Вообще промышленной энергетике свойственнен гигантизм - это и габариты оборудования порою в десятки метров, и немыслимые температуры и давления, мощности и расходы. Обо всем этом по ходу дела, таксазать.
Перед дымососом после котла t уходящих газов может достигать порядка 300°С . "И это всё в трубу?" - спросит пытливый читатель. Нет, конечно. Изобрели т.н. воздухоподогреватели: уходящие газы изнутри омывают трубки (если это трубчатый (ТВП)) или пакеты металлических пластин (если это регенеративный (РВП)) воздухоподогревателя. В ТВП снаружи трубок прогоняется холодный воздух с улицы. Дутьевыми вентиляторами.
Рис.13 ТВП


Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:54
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
С РВП немного сложнее: здоровая бочка весом несколько десятков, а подчас и сотен тонн, набитая пакетами с металлическими пластинами медленно вращается. Пакеты попеременно проходят то через уходящие газы до дымососа, забирая от них тепло, то через воздух после дутьевого, отдавая тепло уже ему.
Рис.14 Пакеты пластин вне РВП


Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:55
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Т.о. убиваем наповал двух зайцев: не выбрасываем лишнее в тепло в трубу и одновременно подогреваем воздух перед котлом. Но один хрен уходящие будут t выше сотки. Ниже нельзя - всякая бяка начинает конденсироваться из газов, выпадать в виде жидкости и сжирать внутренние поверхности коробов, механизмов, дымовых труб, что не кошерно.

---
Подробнее о всякой бяке. При работе на газе ее практически нет. От мазута остается сера, которая при соединении с водой прекрасно превращается в H2SO4 (((. Уголь - там вообще пол таблицы Дмитрия Иваныча на выходе. Концентрации, конечно, не прям ложись-помирай, но приятного мало. И я сейчас вам рассказываю отнюдь не о вреде для экологии (картинка "боже мой, да всем насрать!"), а об отрицательном влиянии на работу котла.
Износ - это раз. Загрязняются поверхности, через которые происходит теплообмен, как следствие - снижается эффективность - это два.
Выход есть, даже два - предотвращение засера и очистка, коль уж засер случился. Предотвращение достигается улучшением качества топлива - распыл мазута, более мелкий помол угля, контроль за обеспечением по возможности полного сгорания топлива (достаточность кислорода) итд.
Очистка. Несколько видов:
- обдувка: воздухом или паром (типа керхера) через сопла обдуваются поверхности теплообмена;
- дробеочистка: сжатым воздухом в дробемёты на крыше котла подается металлическая дробь, которая ссыпаясь вниз ударяется о поверхности нагрева и отбивает с них отложения;
- вибрация - спец вибраторами высокой частоты потряхиваются поверхности - грязь отваливается;
- термоволновая очистка - контролируемые мини взрывы газа так же потряхивают поверхности;
- отмывки как при работающем, так и на стоячем оборудовании. Тупо водой;
Наверняка еще есть методы, о которых не слышал.
Рис.15 Котлочисты – адова работенка


Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:55
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Еще пара нюансов в горении. Температура в ядре факела в топке может достигать 2000°С. Это жесть. Я, когда впервые заглянул в топку работающего котла (есть такие специальные лючки-гляделки) - опешил, мягко говоря - наверное так выглядит ад. Это на газе. При работе на мазуте смотреть в топку без сварочной маски или очков - пустая затея. Ничего, кроме ослепительно белого света вы не увидите. Может если только на маломощных котлах.
Рис.16 Гляделка в топку работающего котла



Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:56
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
А размер топки котла зачастую сопоставим по габаритам, скажем, с одноподъездной свечкой-девятиэтажкой... Так вот, чтобы как-то растянуть факел по вертикали и снять теплонапряжение в центре топки, горение искусственно ухудшают. Бред, на первый взгляд. Но нет, всё норм - далее по ходу газоводушного тракта, ближе к верху топки, топливо всё равно догорит.
Как ухудшить горение? Т.н. дымосос рециркуляции газов отбирает часть уходящих газов до воздухоподогревателя и подает их по отдельным каналам в горелки, смешивая с основным воздухом. ДРГ поменьше, чем ДВ или ДС, но всё равно машинка серьезная.
Почему я употребляю термины то "топка", то "котел", не один ли хер? Нет, не один. Топка - это только та часть котла, в которой непосредственно бушует пламя.
Рис.17 Топка котла изнутри, где-то вверху светит прожектор



Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:56
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Далее идет т.н. поворотная камера (поменьше), за которой уже находится конвективная шахта, размером которая примерно как и топка. И если в поворотку еще добивает пламя, то в конвективке обогрев идет только горячими, но не горящими, газами (продуктами горения).
После конвективки последовательно расположены воздухоподогреватель и дымосос (см.выше), после дымососа - труба. Не в смысле хана всему, а самая настоящая высокая полосатая дымовая труба. Чем больше газов, т.е. мощнее котел, тем труба выше. Есть гиганты по 300м (привет Дубаям). Опять же трупы двух зайцев - 1) улучшается естественная тяга в помощь дымососам 2) вредные выбросы распределяются на бОльшую территорию и падают на землю уже в меньшей концентрации.
Дымовые трубы электрических станций - очень надежные строения, способные выдержать землетрясения, ураганы и т.п., чуть ли не прямое попадание бомбы.
Кстати, многие ЭС являются объектами стратегического значения, и именно под дымовыми трубами могут быть расположены бомбоубежища для персонала.
В одну дымовую трубу чаще всего дует не один, а два или более котла.
Рис.18 самая высокая дымовая труба в мире на электростанции в г.Экибастуз. Ее высота — 419.7 метров



Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:57
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
С газовоздушным трактом более-менее разобрались.
---
Пароводяной тракт.
Питательная вода (потому что питает котел, а не потому, что сытная и полезная) с t~200°C поступает в экономайзер котла. Экономайзер - это пакеты труб, внутри которых бежит вода, расположенные перед воздухоподогревателями. Помните, там t газов около 300°С? - вот этими газами эти пакеты и греются.

Рис.19 Экономайзер котла

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:16

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:57
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Затем вода попадает в топку, но уже не пакетами, а такими кагбэ панелями из труб (см.рис.17). Этими панелями покрыта вся внутренняя поверхность топки, включая дно (т.н. "под") и боковые стенки.
Далее по ходу пьесы вода, которая уже стала паром, попадает в пароперегреватели:
1) это поворотная камера, выложенная такими же панелями из труб, как и в топке.
2) в поворотке могут присутствовать поверхности нагрева, которые расположены не только на стенах и потолке, но и висят посредине, омываясь газами со всех сторон - ширмы. (В топках изредка тоже бывают ширмы, но там они называются двусветными экранами.)
3) конвективные пароперегреватели - находятся, как несложно догадаться в конвективной шахте. Выполнены, как и экономайзер - пакетами труб.

Котлы по способу парообразования делятся на две большие разницы: барабанные и прямоточные.
- в барабанных котлах есть барабан (внезапно), который на барабан, как на музыкальный инструмент, похож весьма отдаленно, скорее - на слегка уменьшенную ж/д цистерну.
Через барабан постоянно циркулирует вода - т.е. питательная вода проходит топку, попадает в барабан. Часть пит.воды, которая успела превратиться в пар, идет дальше в пароперегреватели, а которая не успела - из барабана возвращается опять в начало топки. И будет так валандаться по кругу, пока не превратится в пар.
Рис.20 Пароводянной тракт барабанного котла



Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:58
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Изврат, одним словом. Я, честно говоря, не знаю, почему сразу не изобрели
- прямоточный котел. Барабана в нем нет. Вода заходит, петляет-петляет по котлу и выходит готовый пар. Звучит просто, но на самом деле там очень наворченый пароводяной тракт со множеством ходов и перебросов среды из одной части котла в другую, зачастую диаметрально противоположную.
Прямоточные котлы имеют бОльшую производительность, нежели барабанные, и, самое главное - могут работать на т.н. сверхкритическом давлении.
---
Кстати о птичках - какие же физические характеристики воды и пара в котлах? Если брать котлы, работающие в связке с турбинами малой и средней мощности, то t пара на выходе из котла будет варьироваться в пределах ~300-500°С, зависит от конкретных условий и оборудования на месте.
Прямоточные котлы - чуть выше, до ~550°.
Давление (здесь и далее "Р") же воды и пара (для простоты будем считать, что оно одинаковое, хотя на самом деле по ходу движения среды по трубам котла оно процентов на 15 падает) в барабанных котлах варьируется от ~30 до 150 кг/см2. Только представьте себе - на каждый сраный квадратный сантиметр давит 150 кг... т.е. на квадрат, площадью 10х10 см давит уже 15 тонн, не кисло, да?
Но и это еще цветочки. Для повышения КПД и мощности единичного агрегата, в каждый килограмм пара, который далее поступит в турбину, постарались впихнуть как можно больше энергии, т.е. увеличить его Р и t до максимума. Максимум ограничен отнюдь не амбициозностью конструкторов, а прочностью металла котла и турбины. В результате имеем прямоточные котлы, с рабочим давлением 250, Карл!, кг/см2.
При таком давлении (>220 и есть сверхкритическое) вода, превращаясь в пар, не изменяет своего объема. Как это выглядит там, внутри труб - хрен знает, лично мне сложно представить.
Такое давление на самом деле страшная вещь. Если, к примеру, в трубе образовалась дырочка, то вода весьма быстро разрежет металл дальше. Свист стоит мама не горюй. Если свищ небольшой, и с таким давлением свистит пар, то бывает что он светится в темноте - т.е. пар трется о воздух с такой интенсивностью, что происходит ионизация.
Удовольствие открывать/закрывать вентиля под таким давлением - тоже гораздо ниже среднего - бывает, что при открытии вентиль как бы стреляет - так среда пытается вытолкнуть шток. А организм - бздох biggrin.gif
Котельную часть пока закончили.

Рис.21 Общий вид на прямоточный котел. Метров 50 высота, кроме того, что это – куча труб, тащемто ниче не понятно))

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:17

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 16:59
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
---
После котла пар идет в турбину. Существуют различные схемы связи котел-турбина. Например, это может быть пара 1 котел + 1 турбина (блок), 2 котла + 1 турбина (дубль-блок), все котлы станции дуют в одну трубу (коллектор), а из нее уже турбины берут пар какой сколько нужно (это поперечные связи), и т.д.
---
ТУРБИНЫ. Как говорил один из моих сенсеев, если котел - это мужик - грубый, здоровый, пыхтит, гудит и пашет, то турбина - типичная баба - капризная, избалованная фифа.
Пар от котла (т.н. "острый пар"), пройдя стопорные и регулирующие клапана турбины, предназначенные соответственно для отключения и регулировки подачи пара, попадает в ее проточную часть. "Проточная" не потому, что ее проточили, а потому, что в ней протекает пар. Весьма быстро протекает, надо сказать, скорее уж "пролетает", ну да ладно, не я это название придумал.
Турбина представляет из себя:
- вал;
- на вал по кругу насажено штук 100 лопастей (лопаток). Один круг лопастей - это одна ступень. Ступеней на одном валу - несколько. Каждая последующая ступень диаметром больше предыдущей за счет увеличения длины лопаток. Лопатки первых ступеней коротенькие, см до 10. Будь они длиннее, их бы просто-напросто сломало потоком пара.
Пар бьет по лопаткам - вал крутится. Принцип ветрянной мельницы.
Проходя ступень, пар увеличивается в объеме и теряет часть своей энергии - падает его Р и t, следовательно следующую ступень можно сделать побольше, подлиннее лопатки.
Ступеней обычно штук 10 ± 5 в зависимости от начальных и конечных параметров пара.
Лопатки последних ступеней самые длинные. Бывают даже больше метра. Советские лопатки вообще самые длинные в мире. Кроме шуток. Учитывая то, что вал вращается со скоростью 3000 оборотов в минуту - это круто.
Ходила байка, что когда на какой-то станции турбина пошла вразнос, то улетевшая лопатка чуть не убила одиноко пасущегося и ничего не подозревающего гаишника на посту за пару км от станции).

Рис.22 Ротор турбины на балансировочном станке

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:17

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 17:00
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Ротор (вал с лопатками) с обоих своих концов лежит на подшипниках, т.е. крутится в них. Подшипники не обычные, с шариками (качения), а гладкие (скольжения), с принудительной подачей в них специального турбинного масла под давлением 1-2 кг/см2 (я дальше буду вместо "кг/см2" писать "атм" - атмосфер, примерно то же самое).
Думаете масло тупо смазывает подшипник шоб не шибко тёрлось? Не-а. С увеличением скорости вращения вал турбины всплывает, т.е. скользит по маслу, как, например, воднолыжник по воде, не соприкасаясь с самим подшипником.
Подшипники по функциональности делятся на опорные - на них вал лежит, и упорные - они не дают пару сдвинуть ротор в осевом направлении, т.е. вокруг своей оси крутись сколько хочешь, а вот вдоль нее - ни-ни. Есть комбинированные опорно-упорные подшипники.
Нет, ну это не значит, что ротор не двигается взад-вперед. Чуть-чуточку всё-таки можно - буквально пару миллиметров максимум. Дело в том, что вращающиеся детали турбины, во избежание перетоков пара мимо лопаток, подогнаны вплотную к невращающимся. Зазоры - буквально миллиметры. Задевания на таких скоростях, понятное дело, недопустимы.
Учитывая то, что ротор может иметь в длину в пару-тройку метров и вес в несколько тонн, поистинне удивительно, как эта вся хренотень работает вообще.
Ротор со всеми причандалами помещен в корпус. А то и в два - чтобы не делать один толстый корпус, придумали поместить в два, но потоньше, типа матрешки.
Связано это с тем, что металл корпуса турбины при ее запуске, нужно прогревать плавно, чтобы избежать температурных деформаций. Легче, а главное быстрее, прогреть два тонких корпуса, нежели один толстый.
В общем-то, прогрев корпуса турбины и барабана котла - наиболее ответственные и продолжительные операции при их пусках.
Рис.23 Ротор лежит в нижней половине корпуса. Корпус,тот, что с дырочками под шпильки, навскидку, броня см 20-30 толщиной



Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 17:00
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
---
Пар отработал в турбине. Куда его девать? Хорошо, если рядом или на самой станции есть потребитель - завод какой, к примеру, или подогреватели сетевой воды, которая в конечном итоге отапливает наши дома. Пар у потребителя сконденсировался и в виде воды вернулся на станцию. Но такая удача - это редкость.
В основном пар приходится конденсировать принудительно, т.е. превращать его в воду, сразу после турбины. Зачем это делать? Чтобы загнать эту воду обратно в котел. А почему нельзя загнать сразу пар? Разберемся:
на выходе из турбины, в зависимости от ее типа, пар имеет давление от нуля атмосфер, т.е. вакуум, чуть похуже того, что в космосе, до небольшого избыточного. Ну там может пару кг/см2. А на входе в котел помните сколько? До 250, а то и больше.
Чем его сжимать, компрессором? Так тот компрессор столько энергии сожрет, что весь КПД полетит к уям. Короче говоря - проще сконденсировать и обычными насосами погнать воду уже как жидкость в котел.
Как конденсировать? Конечно же конденсатором, ёпта! )) Конденсатор представляет из себя здоровенную емкость в виде куба или бочки, через которую проходят несколько тысяч трубок диаметром около 3 см. Внутри этих трубок течет т.н. циркуляционная вода.
Рис.24 Мужик чистит шомполом трубки конденсатора какой-то маломощной турбины, мегаватт 25 может.


Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
andru6ock
22.12.2017 - 17:01
Статус: Offline


Реалист

Регистрация: 1.02.14
Сообщений: 14866
Циркводу можно взять из ближайшей реки или озера, охладить ею через трубки пар и сбросить обратно в водоем.
А где же брать и куда девать циркводу, если водоема нет? Тем более, что расход ее ого-го - сотни или даже тысячи тонн в час. "Пфи" - сказали умные люди, и изобрели

Градирни.
Градирни маститые художники очень любят изображать рядом с АЭС, хотя, как вы теперь понимаете, - это стереотип. Градирню, грубо говоря, можно присобачить к любой паровой турбине, краткий мануал:
Строим бассейн (чаша градирни). Вокруг него возводим толстую высокую трубу. Чем выше, тем лучше. В пределах экономической целесообразности, конечно. Воду из чаши насосами прогоняем через трубки конденсатора турбины. Нагретая отработанным паром вода возвращается и подается наверх градирни, откуда брызгами или тонким слоем по стенкам стекает обратно в чашу, но уже охлажденная поднимающимся ей навстречу воздухом.
Тяга воздуха вверх может быть как естественной (за счет высоты сооружения), так и принудительной (вентиляторами). Таким образом по кругу мотыляется одна и та же вода, дополнительный расход ее нужен лишь для восполнения потерь - часть уносится в небо.

Рис.25 Устройство градирни

Это сообщение отредактировал andru6ock - 22.12.2017 - 17:18

Свет и тепло в каждый дом
 
[^]
Понравился пост? Еще больше интересного в Телеграм-канале ЯПлакалъ!
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей) Просмотры темы: 37249
0 Пользователей:
Страницы: (10) [1] 2 3 ... Последняя » [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]


 
 



Активные темы






Наверх