Estimating an Efficiency of the High Pressure Discharge Nozzles of Steam Turbines

Abstract

АННОТАЦИЯ ESTIMATING AN EFFICIENCY OF THE HIGH PRESSURE DISCHARGE NOZZLES OF STEAM TURBINES ABSTRACT Consideration was given to the influence of the expansion ratio and a relative volume of the axisymmetric collection chamber on the loss factors of the diffusion-free discharge nozzles of high pressure cylinders (DN HPC) with two parallel pipe bends connected to the collection chamber. Methods of the estimation of loss coefficients were suggested based on the data of experimental investigations of the models of discharge nozzles carried out using the static aerodynamic test bench with the turbine cascade simulator. It was proved that the simulator should be installed at relatively low volumes of the collection chamber. A dimensionless criterion was proposed to describe a relative volume of the collection chamber. It has been established that the net loss factor of diffusion-free DN HPC cannot be less than 1.5 due to the complicated helical flow in the collection chamber and high hydraulic losses caused by the entry of helical steam flow into the pipe bends (outlet pipes). To estimate the operation efficiency of DN HPC we offered to use the hydraulic loss coefficient that takes into account inhomogeneous flux flattening losses in the initial section of outlet pipes in addition to actual hydraulic losses. Proceeding from common methodological standpoint, the research data obtained for DN HPC and cogeneration steam bleeding channels ВведениеВыходной патрубок цилиндра высокого давления (ВП ЦВД) современной мощной паровой турбины представляет собой, как правило, осе-симметричную сборную камеру (СК), пар из кото-рой выходит через два отвода, расположенных в нижней половине литого корпуса ЦВД. В ориен-тировочных расчетах гидравлических потерь в линии промперегрева (где теряется 10-13 % дав-ления) давление пара Р 2 в указанных отводах при-нимается равным давлению Р во входном сечении ВП, которое расположено в непосредственной близости от рабочего колеса последней ступени ЦВД. Так как скорость потока за этой ступенью невелика (С = 55-75 м/с), коэффициент полных потерь ВП