Giáo trình tuốc bin và nhiệt điện part 8 pdf

- 150 -






Âãø âm bo cho cäng âỉåüc phán phäúi âãưu hån theo bạn kênh, tỉïc l âãø
gim båït âäü xồõn ca dng åí mẹp ra cáưn thiãút kãú våïi gọc
β
2
thay âäøi.
Phỉång phạp âënh hçnh cạnh quảt di ny dỉûa trãn gi thiãút cho ràòng, cạc
thäng säú ca dng (ạp sút v nhiãût âäü) giỉỵ khäng âäøi theo bạn kênh åí trong khe
håí giỉỵa cạnh âäüng v cạnh hỉåïng cng nhỉ åí sau cạnh âäüng.
Trong thỉûc tãú thç cạc thäng säú ca dng thay âäøi theo hỉåïng kênh v ngỉåìi
ta cọ thãø ạp dủng phỉång phạp hiãûn âải hån nhỉ â trçnh by trong phỉång phạp
lỉu säú khäng âäøi.
Phỉång phạp sút tiãu hao håi báút biãún cng âỉåüc ạp dủng âãø âënh hçnh
cạnh quảt di. ÅÍ âáy lỉu lỉåüng trng khäúi trãn âån vë diãûn têch âáưu mụt ca äúng
phun v cạnh âäüng khäng âäøi theo chiãưu cao, tỉïc l :

const
v
sinC
rr2
G
G
2

E1t11
11
1
1
=
α
µ
=
∆π
∆
=∆


const
rr2
G
sin
v
W
rr2
G
G
11
1
E2
t2
t22
22
2
2

=
∆π
∆
=β
µ
=
∆π
∆
=∆

Âiãưu kiãûn
2
G∆ = const cọ nghéa l khi dP
2
/dr = 0 v µ
2
= 1, âäúi våïi täúc âäü
dỉåïi ám
M
2
=
2
t2
a
W
< 1
Gọc
β
2
s gim tỉì gọc âãún âènh do W

2t
tàng.
Âäúi våïi täúc âäü trãn ám âiãưu kiãûn
2
G∆
= const cọ nghéa l :

constsin
v
W
E2
*
*
=β

Lỉu lỉåüng tåïi hản W
*
/v
*
thay âäøi theo bạn kênh, tàng tỉì gäúc âãún âènh do
tàng ạp sút p
1
v
1
p
theo bạn kênh. Váûy thç trong trỉåìng håüp ny gọc
β
2E
gim tỉì
gọc âãún âènh.

Ngoi nhỉỵng phỉång phạp â trçnh by trãn, ngỉåìi ta cn ạp dủng cạc
phỉång phạp khạc, nhàòm ci thiãûn tênh cháút ny hồûc tênh cháút khạc ca táưng cọ
cạnh quảt di.
Vê dủ, âãø gim båït gradien ca âäü phn lỉûc theo chiãưu cao ca cạnh quảt,
ngỉåìi ta ạp dủng phỉång phạp âënh hçnh, trong âọ l gọc
α
1
gim tỉì gọc âãún âènh.
v.v





- 151 -






Khi lỉûa chn âënh lût xồõn cáưn lỉu tåïi mäüt säú chụ sau âáy:
1)
Trong táưng hçnh trủ
(våïi präfin khäng âäøi theo chiãưu cao ca äúng phun v
cạnh âäüng khi
θ
< 10
÷
13). Täøn tháút nàng lỉåüng trong táưng s tàng khi tàng

giạ trë ca
θ ( Hçnh 5-26). Âọ l do tàng täøn tháút phủ vç cọ âäü r quảt.
Täøn tháút do cọ âäü
r quảt phạt sinh l vç
gọc vo ca dng
β
1

khäng l täúi ỉu, vç cọ sỉû
phán phäúi lải lỉu lỉåüng
trong cạc tiãút diãûn tỉång
ỉïng trong dy äúng phun
v vç thãú, täøn tháút båíi
täúc âäü ra tàng lãn do sỉû
phán phäúi täúc âäü khäng
âäưng âãưu C
2
= f(r) ; vç
bỉåïc tỉång âäúi ca cạc
präfin åí tiãút diãûn gäúc v
âènh khäng l täúi ỉu,v.v
2)
Táưng cọ cạnh äúng phun khäng xồõn
, nhỉng cạnh âäüng âỉåüc âënh hçnh theo
chiãưu cao khi
θ
> 4
÷
6 s khäng lm gim hiãûu qu kinh tãú so våïi táưng âỉåüc
chãú tảo theo phỉång phạp C

1u
. r = const hay l phỉång phạp sút tiãu hao håi
báút biãún.
3)
Táưng âỉåüc thiãút kãú theo phỉång phạp lỉu lỉåüng báút biãún
cọ täøn tháút nàng
lỉåüng bẹ trong phảm vi thỉûc tãú ca táưng cọ âäü r quảt låïn 10 >
θ > 2,5. Phỉång
phạp ny l phỉång phạp xồõn táưng cọ cạnh quảt di phäø biãún nháút.
4) Nhàòm mủc âêch tàng cỉåìng âäü bãưn chëu ún åí tiãút diãûn gäúc ca cạnh âäüng
gim båït gọc gáưn gäúc
α
1E
ca cạc táưng cúi v chiãưu di giåïi hản ca cạnh
âäüng l håüp l.
Khi phán têch sỉû thay âäøi cạc thäng säú trong khe håí giỉỵa cạc dy äúng phun v
cạnh âäüng ca táưng (âỉåüc âënh hçnh theo cạc phỉång phạp xồõn khạc nhau C
1u
.r
= const,
α
1
= const,
2
G∆
= const), ta tháúy ràòng sỉû thay âäøi âäü phn lỉûc theo chiãưu
cao cạnh quảt êt phủ thüc vo âënh lût xồõn.
Âäúi våïi cạc phỉång phạp xồõn khạc nhau âäü phn lỉûc dc chiãưu cao cạnh
quảt cọ thãø xạc âënh theo cäng thỉïc â cọ âäúi våïi phỉång phạp
α

1
= const.
2
4
6
0
34567891011
θ = d/l
oL
∆η
8
9


Hçnh. 5.26. Mỉïc tàng hiãûu sút ca táưng co cạnh
Xồõn so våïi hiãûu sút cu táưng khäng co cạnh xồõn



- 152 -







)cos2(
k
1

22
r
1
1
αϕ
ρ
−
−=ρ
(5-54)
ÅÍ âáy
ρ
k
- âäü phn lỉûc åí tiãút diãûn gäúc ca táưng.

r
= r/r
k
- Bạn kênh tỉång âäúi ca tiãút diãûn táưng, nåi âang tênh âäü phn lỉûc.
Âäúi våïi cạnh quảt cọ präfin khäng âäøi (khäng xồõn) âäü phn lỉûc dc chiãưu cao
tênh gáưn âụng theo (5-54). Trong cạc táưng áúy, âãø tênh âäü phn lỉûc åí âỉåìng kênh
trung bçnh v åí tiãút diãûn âènh, thỉåìng ngỉåìi ta sỉí dủng cäng thỉïc rụt gn :

8,1
8,1
km
+θ
+ρ=ρ
(5-55a)

8,1

8,1
mb
+θ
+ρ=ρ
(5-55b)

- 153 -




CHỈÅNG 6
BÄÜ CHN CA TÚC BIN HÅI NỈÅÏC


6.1- Sỉû chuøn âäüng dng håi trong bäü chn.
Ngoi dng håi chênh G chy qua äúng phun v dy cạnh âäüng trong túc bin
cn cọ dng håi r, khäng trỉûc tiãúp tham gia sinh cäng, lm gim hiãûu sút ca nọ.
Nãúu ta kho sạt túc bin ngỉng håi nhiãưu táưng thç tháúy ràòng, trong pháưn cao
ạp håi cọ thãø r qua khe håí giỉỵa trủc v thán mạy ; trong cạc táưng túc bin håi cọ
thãø r qua khe håí giỉỵa bạnh ténh v trủc, giỉỵa âai cạnh âäüng v stato (bạnh ténh
hồûc thán mạy), giỉỵa bạnh ténh v âéa åí gäúc cạnh âäüng, cng nhỉ qua cạc läù cán
bàòng ; trong pháưn hả ạp ca túc bin ngỉng håi cáưn cho thãm mäüt lỉåüng håi vo
chn cúi âãø ngàn ngỉìa khäng cho khäng khê lt vo bçnh ngỉng.
Ngoa
ìi ra cn thãø cọ håi r do
khiãúm khuút vãư cáúu trục trong cạc chäù
näúi ghẹp giỉỵa cạc bäü pháûn , vê dủ trong
màût bêch ca nỉía bạnh ténh, vnh bạnh
ténh v bäü chn trong thán mạy.

Âãø gim båït håi r qua khe håí
giỉỵa stato v räto túc bin ngỉåìi ta sỉí
dủng räüng ri bäü chn ràng lỉåüc. Så âäư
bäü chn ràng lỉåüc âỉåüc thãø hiãûn trãn
hçnh 6.1. Bäü chn gäưm nhiãưu ràng chn
näúi tiãúp nhau, tảo thnh nhỉỵng khe håí
ráút hẻp sạt våïi räto túc bin v nhỉỵng ngàn gin nåí. Khi âi qua khe håí hẻp dng
håi tàng täúc v âàût âỉåüc täúc âäü C.
Trong ngàn gin nåí âäüng nàng ca dng håi C
2
/2 bë máút âi v biãún thnh
nhiãût . Khi âi qua khe håí tiãúp theo, håi lải gia täúc, räưi lải máút âäüng nàng v biãún
thnh nhiãût trong ngàn gin nåí tiãúp theo .v.v Nhỉ váûy, l quạ trçnh chuøn âäüng
ca håi qua bäü chn l quạ trçnh ln phiãn liãn tiãúp gia täúc v triãût tiãu âäüng nàng
ca dng håi.
Våïi giạng ạp â cho säú ràng chn ca bäü chn cng nhiãưu thç tråí lỉûc cng
låïn v lỉåüng håi r qua bäü chn cng êt.
Quạ trçnh gin nåí ca håi trong bäü chn ràng lỉåüc trãn âäư thë i-s cọ thãø biãøu
thë trãn Hçnh 6.2.


δ
∆
Trủc túc bin
Thán mạy
p
o
pp
p
1

"
'

Hçnh. 6.1 Så âäư ca bäü chn ràng lỉåüc


- 154 -




Trảng thại håi ban âáưu trỉåïc bäü
chn l âiãøm A. Trong khe håí ca ràng
chn thỉï nháút håi âỉåüc gia täúc do gin
nåí âãún ạp sút trung gian p’. Trong
ngàn gin nåí våïi ạp sút khäng âäøi
âäüng nàng bë triãût tiãu v biãún thnh
nhiãût v lm tàng entanpi ca håi âãún
mỉïc ban âáưu i
o
. Tiãúp theo lải xút hiãûn
sỉû gin nåí håi tåïi ạp sút p” v phủc
häưi lải entanpi åí âiãøm B. Khi dng håi
âi qua nhỉỵng ràng chn tiãúp theo thç
quạ trçnh trãn lải làûp âi làûp lải nhiãưu láưn cho âãún khi âảt âỉåüc ạp sút p
1
sau ràng
chn cúi cng. Âënh lût thay âäøi ạp sút ca håi dc theo chiãưu di ca bäü chn
âỉåüc biãøu thë bàòng âỉåìng báûc thang trãn Hçnh 6.1.
Ta s kho sạt bäü chn cọ diãûn têch ca khe håí hẻp nháút bàòng nhau F

y
=
πd
y
δ
y
trong âọ δ
y
- khe håí hỉåïng kênh trong bäü chn ; d - âỉåìng kênh ca bäü chn.
Khi dng chy qua bäü chn håi gin nåí, thãø têch riãng ca håi tàng, täúc âäü
ca dng håi âi qua cạc khe chn tàng tỉì ràng chn ny sang ràng chn khạc tỉång
ỉïng l tàng nhiãût giạng h
x
, lm cho håi tàng täúc trong tỉìng khe chn.
Nãúu trong tỉìng ngàn gin
nåí âäüng ngàn ca håi sau khi ra
khi khe håí hẻp bë máút hon
ton, thç âiãøm tỉång ỉïng våïi
trảng thại håi trong ngàn gin nåí
ca tỉìng ràng chn s nàòm trãn
âỉåìng entanpi ban âáưu i
o
, cn
âiãøm ỉïng våïi trảng thại håi
trong khe chn trng våïi âỉåìng
ab (âỉåìng dỉûng cho t säú G
y
/F
y

= const). Âỉåìng cong áúy gi l
âỉåìng Fannä.
Dng håi âi qua bäü chn
ràng lỉåüc âỉåüc coi nhỉ l dng
âi qua liãn tiãúp nhiãưu läù cọ cảnh
sàõc.
Khạc våïi äúng phun nh dáưn, trong âọ dng håi ra khi mẹp äúng phun cọ tiãút
diãûn bàòng tiãút diãûn ra ca äúng phun v hãû säú lỉu lỉåüng ca äúng phun gáưn bàòng mäüt,
i
s
b
p
1
A
'
p
p
o
p
"
B
i
o
hx

Hçnh. 6.2 Så âäư ca bäü chn ràng lỉåüc

0,2
0,4
0,6

0,8
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
q
εεε
**
*
äúng phun
Läù cọ
cảnh sàõc
Hçnh. 6.3 Lỉu lỉåüng håi tỉång âäúi ca
äúng phun nh dáưn v läù cọ cảnh sàõc


- 155 -




khi doỡng chaớy ra khoới lọự coù caỷnh ồớ vuỡng dổồùi ỏm tióỳt dióỷn cuớa doỡng co thừt laỷi vaỡ
hóỷ sọỳ lổu lổồỹng (tổùc laỡ tyớ sọỳ lổu lổồỹng õi qua khe hồớ coù caỷnh sừc trón lổu lổồỹng õi
qua ọỳng phun vồùi cuỡng dióỷn tờch ra vaỡ tyớ sọỳ aùp suỏỳt nhổ nhau) bũng à
y
= 0,63ữ0,68.
Khi giaớm aùp suỏỳt ồớ õỏửu ra khoới lọự, hóỷ sọỳ lổu lổồỹng thay õọứi vaỡ vồùi aùp suỏỳt beù ồớ õỏửu
ra giaù trở cuớa à
y
= 0,85 ; vỗ thóỳ khi doỡng chaớy ra khoới lọự coù caỷnh sừc lổu lổồỹng hồi
tióỳp tuỷc tng, ngay caớ khi tyớ sọỳ aùp suỏỳt <
*
. Theo sọỳ lióỷu thờ nghióỷm, giaù trở lồùn

nhỏỳt cuớa lổu lổồỹng hồi quaù nhióỷt seợ õaỷt õổồỹc khi giaớm aùp suỏỳt õóỳn
**
= 0,13, vaỡ
nóỳu tióỳp tuỷc giaớm thỗ lổu lổồỹng seợ giổợ khọng õọứi (Hỗnh 6.3).
õỏy q = G/G
*
ọỳng phun
- lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi; = P
1
/P
0
tyớ sọỳ aùp suỏỳt.

6.2- Xaùc õởnh lổu lổồỹng hồi roỡ qua bọỹ cheỡn
Sổỷ thay õọứi lổu lổồỹng tuỡy thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ aùp suỏỳt, cuợng nhổ trổồỡng hồỹp õọỳi
vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn. Nóỳu lỏỳy q = G/G
*o
, trong õoù G
*o
- lổu lổồỹng tồùi haỷn vồùi aùp
suỏỳt ban õỏửu P
o
, thỗ roợ raỡng laỡ, vồùi aùp suỏỳt beù hồn P
oi
vaỡ T
o
= T
oi
= const , lổu lổồỹng
hồi tồùi haỷn G

*
i

seợ bũng :
G
*
i

= G
oi

o
oi
P
P
= G
oi

o

Thóỳ thỗ :

2
oi
2
oo
2
oi
i
o

1
.
PP
PP
1
G
G
q










=










==

(6-1)
õỏy
i
= P
i
/P
o

Tổồng tổỷ, õọỳi vồùi lọự coù caỷnh sừc, lổu lổồỹng hồi tồùi haỷn G
**
vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu P
o

coù daỷng :
2
**
**
2
**
1

==



o
o
G
G
q
(6-2)
Trong õoù vồùi hồi quaù nhióỷt
**
= 0,13.
Lổu lổồỹng hồi cổỷc õaỷi õi qua lọự coù caỷnh sừc trong trổồỡng hồỹp naỡy õổồỹc xaùc
õởnh theo cọng thổùc hồi khaùc vồùi cọng thổùc cuớa lổu lổồỹng tồùi haỷn õọỳi vồùi ọỳng phun
nhoớ dỏửn bồới hóỷ sọỳ à
y
= 0,85
G
**
= à
y
.0,667F
y

o
o
v
P


- 156 -




Nóỳu trổồùc lọự coù caỷnh sừc entanpi cuớa hồi khọng õọứi, nhổng thay õọứi aùp suỏỳt
ban õỏửu (tổùc laỡ tióỳt lổu hồi ồớ trổồùc lọự), thỗ tổồng tổỷ nhổ õọỳi vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn,
coù thóứ xỏy dổỷng õọử thở nhổ Hỗnh 6.4.
ọử thở Hỗnh 6.4 cho ta tỗm
õổồỹc sọỳ rng cheỡn cỏửn thióỳt khi õaợ
bióỳt lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi õi
qua bọỹ cheỡn rng lổồỹc.
Thỏỷt vỏỷy, traỷng thaùi hồi
trổồùc tổỡng rng cheỡn ổùng vồùi
entanpi khọng õọứi, cho nón õọử thở
coù thóứ õổồỹc aùp duỷng cho rng
cheỡn trung gian bỏỳt kyỡ.
Giaớ sổớ bọỹ cheỡn gọửm bọỳn
rng cheỡn. Yóu cỏửu xaùc õởnh, vồùi
tyớ sọỳ aùp suỏỳt naỡo thỗ lổồỹng hồi
tổồng õọỳi õi qua cheỡn q = 0,5?
Doỡng chaớy qua khe hồớ cuớa
rng che
ỡn thổù nhỏỳt coù thọng sọỳ

trổồùc cheỡn bũng P
o
,v
o
. Lổu lổồỹng
hồi tổồng õọỳi õaùp ổùng caùc thọng sọỳ ỏỳy tổồng ổùng vồùi õổồỡng A
1
,B
1
. Theo õổồỡng
cong ỏỳy taỷi B
1
ta coù giaù trở q = 0,5. Vồùi lổu lổồỹng ỏỳy aùp suỏỳt tổồng õọỳi sau rng
cheỡn thổù nhỏỳt = 0,88. Aẽp suỏỳt tổồng õọỳi naỡy seợ laỡ aùp suỏỳt ban õỏửu cuớa rng cheỡn
thổù hai. Qua õióứm A
2
vaỷch cung troỡn ổùng vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu = 0,88 vaỡ õổồỡng
thúng õi qua õióứm B
2 -
giao õióứm cuớa cung troỡn A
2
B
2
vồùi õổồỡng lổu lổồỹng tổồng õọỳi
q = 0,5, ta tỗm õổồỹc õióứm A
3
, tổồng ổùng vồùi aùp suỏỳt tổồng õọỳi sau rng cheỡn thổù hai
= 0,75. Lỷp laỷi caùch xỏy dổỷng nhổ vỏỷy õọỳi vồùi rng cheỡn thổù ba vaỡ thổù tổ, ta tỗm
õổồỹc taỷi õióứm A
5

aùp suỏỳt sau rng cheỡn thổù tổ = 0,33. Vồùi aùp suỏỳt naỡy lổu lổồỹng
hồi tổồng õọỳi õi qua cheỡn bũng q = 0,5.
Cuợng coù thóứ tờnh giaùng aùp trong caùc rng cheỡn rng lổồỹc bũng phổồng phaùp
giaới tờch.
Ta vióỳt laỷi cọng thổùc (6-2) dổồùi daỷng :
( -
**

o
)
2
= (1 -
**
)
2
(
o
2
- q
2
) (6-4)
Cọng thổùc (6-4) coù thóứ bióỳn õọứi vaỡ õem vóử daỷng :
(1 -
**
) (
o
2
-
2
) -

**
(
o
- )
2
= (1 -
**
)
2
q
2

Nóỳu coù Z rng cheỡn vaỡ lỏỳy tọứng ồớ vóỳ traùi vaỡ vóỳ phaới, ta coù:
(1 -
**
)

Z
1
(
o
2
-
2
) -
**

Z
1
(

o
- )
2
= (1 -
**
)
2
q
2
Z (6-5)
0,2
0,4
0,6
0,8
0,2 0,4 0,6 0,8
q
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
1,0
0,1 0,3 0,5 0,7 0,9
B
4
B
3
B
2
B

1
A
54
A
3
A
2
A
1
A
=
p
1
p
o
Hỗnh. 6.4 Lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi cuớa
ọỳng phun coù lọự caỷnh sừc


- 157 -




Âãø ràòng, ạp sút cúi ε âäúi våïi ràng chn thỉï n bàòng ạp sút âáưu ε
o
âäúi våïi
ràng chn thỉï n + 1, v âäúi våïi ràng chn thỉï nháút ε
o
= 1, biãøu thỉïc ca täøng thỉï

nháút åí vãú trại ca (6-5) cọ thãø viãút :

∑
Z
1
(ε
o
2
- ε
2
) = 1 - ε
z
2

Phỉång trçnh rụt gn cọ dảng :
(1 - ε
**
) (1 - ε
z
2
) - ε
**
∑
Z
1
(ε
o
- ε)
2
= (1 - ε

**
)
2
q
2
Z
Nãúu säú ràng chn låïn v giạng ạp trong tỉìng ràng chn ∆ε = ε
o
- ε bẹ, thç cọ
thãø b qua täøng bçnh phỉång ca cạc âải lỉåüng bẹ áúy v ta tçm âỉåüc:
q =
)1(Z
1
2
Z
∗∗
ε−
ε−
(6-6)
Cáưn chụ ràòng, lỉu lỉåüng håi âi qua bäü chn t lãû nghëch våïi càn báûc hai
ca säú chn Z.
Trong trỉåìng håüp khi t säú ạp sút ε trong ràng chn bẹ (tỉïc l ∆ε låïn), âọ l
lục cọ säú ràng chn khäng låïn v t säú ạp sút trong ton bäü chn bẹ, nãúu b qua
∆
2
ε thç s cọ sai säú låïn, v cọ thãø tênh gáưn âụng:

∑
Z
1

(ε
o
- ε)
2
≈
Z
Z
2
)1(
ε
−

V biãøu thỉïc âäúi våïi lỉu lỉåüng håi tỉång âäúi l:
q =
22
**
2
**
**
2
)1(
)1(
)1(
1
Z
Z
ZZ
ε
εε
ε

ε
−
−
−
−
−
(6-7)
Thỉûc tãú â chỉïng minh ràòng, cäng thỉïc (6-7) cho ta kãút qu khạ chênh xạc
âäúi våïi säú ràng chn báút k.
Phỉång trçnh (6-7) cho ta tçm lỉu lỉåüng håi tỉång âäúi qua bäü chn ràng lỉåüc,
trong âọ khi gim ε lỉu lỉåüng q s tàng lãn. Giạ trë cỉûc âải q
max
tỉång ỉïng våïi lỉu
lỉåüng tåïi hản âi qua khe håí ca ràng chn cúi cng v ỉïng våïi ε = (ε
**
)
Z
.
Nãúu tiãúp tủc gim ε lỉu lỉåüng khäng thay âäøi v giỉỵ bàòng q
max
Mún xạc
âënh (ε
**
)
Z
, cáưn láúy âảo hm ca q theo ε, cho bàòng khäng v gii âàóng thỉïc nháûn
âỉåüc theo ε.
Ta cọ : (ε
**
)

Z
=
****
**
)1(
εε
ε
+−Z
(6-8)
Nãúu âäü dn nåí thỉûc ε < (ε
**
)
Z
, thç mún xạc âënh lỉu lỉåüng håi âi qua bäü
chn cáưn thay ε bàòng (ε
**
)
Z
, v nhỉ váûy s xạc âënh âỉåüc lỉu lỉåüng täúi âa q
max
âi
qua bäü chn.

- 158 -




Hỗnh 6.5 - Bióứu thở õọử
thở lổu lổồỹng hồi tổồng

õọỳi vồùi bọỹ cheỡn gọửm coù
sọỳ rng cheỡn hổợu haỷn.
ọử thở õổồỹc xỏy dổỷng
tuỡy thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ aùp
suỏỳt sau bọỹ cheỡn trón aùp
suỏỳt ban õỏửu.
Trong thổỷc tóỳ
khi tờnh toaùn hồi roỡ qua
bọỹ cheỡn tuọỳc bin hồi
nổồùc khọng thóứ coi
rũng, rng cheỡn coù caỷnh
sừc tuyóỷt õọỳi, hồn nổợa
trong vỏỷn haỡnh noù seợ va
chaỷm vaỡ doỡng chaớy
trong khe hồớ seợ tng
lón.
Nóỳu xem rũng,
hồi roỡ qua khe hồớ ổùng
vồùi lổu lổồỹng õi qua ọỳng phun coù cuỡng dióỷn tờch F
y
thỗ à 1,
**

*
= 0,546.
Thóỳ thỗ :
G
t
=
Z

1
v
P
F
Z
1
v
P
F
546,01
667,0
2
o
o
Y
2
o
o
Y




(6-9)
Trong thổỷc tóỳ, do sổỷ thay õọứi hỗnh daỷng cuớa rng cheỡn vaỡ bóử daỡy tổồng õọỳi
cuớa noù, lổu lổồỹng hồi tng lón, nón:
G
y

Z

1
v
P
F
2
o
o
YY

à (6-10)
Trong õoù: à
y
- hóỷ sọỳ thổỷc nghióỷm cuớa lổu lổồỹng, noù chố rũng, lổu lổồỹng hồi
õi qua cheỡn beù hồn lổu lổồỹng tờnh theo (6-9) bao nhióu lỏửn.
Tỏỳt caớ nhổợng kóỳt luỏỷn trón õỏy phuỡ hồỹp vồùi bọỹ cheỡn rng lổồỹc lyù tổồớng,
trong õoù cho rũng, trong tổỡng ngn giaợn nồớ õọỹng nng cuớa doỡng hồi khi ra khoới khe
hồớ heỷp bở trióỷt tióu hoaỡn toaỡn.
q

0,2
0,1
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Z =1
2
3
20
4
5
6
8
10
Hỗnh. 6.5 Lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi õi qua
bọỹ cheỡn coù sọỳ rng cheỡn hổợu haỷn

- 159 -




Gi thiãút ny cng khạ chênh xạc âäúi våïi bäü chn cọ cáúp (xem hçnh 6-1). åí
âáy khäng chè cọ håi gin nåí trong cạc khe håí hẻp m dng cn bë ngồût trong cạc
ngàn gin nåí. Nhỉåüc âiãøm ca chn cọ cáúp l, khi cọ di dc trủc (xút hiãûn lục sáúy
túc bin cng nhỉ lục thay âäøi phủ ti) nhỉỵng pháưn nhä trãn trủc cọ thãø càõt nhỉỵng
ràng chn sàõc báút âäüng. Cho nãn chn cọ cáúp
thỉåìng âỉåüc bäú trê gáưn nhỉỵng nåi m sỉû di trủc
khäng låïn làõm. Cn åí nhỉỵng nåi khạc khong cạch
dc trủc giỉỵa cạc pháưn nhä trãn trủc phi â lån
hồûc l lm bäü ch
n khäng cọ cáúp (trủc trån nhỉ
Hçnh 6.7). Bäü chn ny kẹm hiãûu qu hån bäü chn
cọ cáúp. ÅÍ âáy trủc âãø trån, dng håi khi ra khi khe
chn hẻp khäng bë ngồût, thnh thỉí håi bë lt qua

khe chn våïi täúc âäü ban âáưu låïn.
Lỉu lỉåüng håi âi qua bäü chn trủc trån pháưn låïn phủ thüc vo t säú ca khe
håí hỉåïng kênh δ åí giỉỵa ràng chn v trủc trãn bỉåïc ca bäü chn S, v âỉåüc tênh
theo cäng thỉïc (6-10) nhán våïi hãû säú hiãûu chènh k
y
( Hçnh 6.8)
Hãû säú hiãûu chènh khäng chè phủ
thüc vo t säú δ/s, m cn phủ thüc vo
t säú ràng chn tuût âäúi trong bäü chn .
Nhỉ â tháúy trãn hçnh 6-8, k
y
tàng khi tàng
säú ràng chn v tàng δ/s.
Vê dủ: cáưn xạc âënh lỉu lỉåüng håi âi qua
bäü chn gäưm 20 ràng chn. Âỉåìng kênh
chn d
y
= 300mm. Khe håí hỉåïng kênh
δ
y

= 0,3 mm. Bỉåïc ca ràng chn S = 6mm.
Cạc thäng säú håi trỉåïc bäü chn : P
o

= 0,784 MPa (7,84 bar), t
o
= 250
o
C, ạp

sút ca håi sau bäü chn P
1
= 0,196 MPa
(1,96bar) tỉïc l l t säú ạp sút ε = 0,25.
Thãø têch riãng ca håi v
o
= 0,30 m
3
/kg.
Gii:
Xạc âënh diãûn têch ca khe chn :
F
y
= πd
y
δ
y
= 0,28. 10
-3
m
2

Lỉåüng håi r qua bäü chn cọ cáúp våïi hãû säú
lỉu lỉåüng µ
y
= 0,8 bàòng :
∆
Trủc túc bin
Thán mạy
δ

Hçnh. 6.7 Bäü chn ràng
lỉåüc trãn trủc trån

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
Z =∝
20
10
6
4
3
2
k
y
δ
1
s
Hçnh. 6.8 Hãû säú hiãûu chènh âãø tênh
bäü chn ràng lỉåüc trãn trủc trån

- 160 -

G
y

Z
1
v
P
F
2
o
o
YY

à=
= 0,8 .0,28 .10
-3
36,0
20
25,01
30,0
10.784,0
25
=

kg/s
Nóỳu laỡ cheỡn truỷc trồn thỗ phaới nhỏn vồùi hóỷ sọỳ k
y

. Trong trổồỡng hồỹp naỡy,
y
/a = 0,05,
Z = 20 nón theo hỗnh 5-8, k
y
= 1,73.
Vỏỷy thỗ lổu lổồỹng hồi thổỷc tóỳ cheỡn trồn laỡ :
G
y
= k
y
. 0,36 = 0,62 kg/s.

6.3- Kóỳt cỏỳu cuớa bọỹ cheỡn rng lổồỹc:
Doỡng hồi trong nhổợng bọỹ cheỡn rng lổồỹc ồớ caùc õỏửu cuọỳi õổồỹc nọỳi vồùi nhau
bũng hóỷ thọỳng õổồỡng ọỳng chung (Hỗnh 6.9)

Tổỡ caùc họỹp cheỡn trung gian nhổợng ọỳng dỏựn hồi õổồỡng nọỳi vồùi õổồỡng chung.
Theo õổồỡng ọỳng chung ỏỳy, khi coù phuỷ taới lồùn hồi thoaùt tổỡ caùc bọỹ cheỡn C
1
vaỡ C
2

õổồỹc dỏựn vóử bọỹ cheỡn C
3
vaỡ C
4
, vaỡ khi hồi qua caùc bọỹ cheỡn cuớa thỏn haỷ aùp seợ ngn
khọng khờ loỹt vaỡo bỗnh ngổng.
g

i
a
b
c
1
cc
23
c
4
e
g
ii
f
d

Hỗnh. 6.9 Sồ õọử õổồỡng ọỳng dỏựn hồi cheỡn vaỡ xaớ õọỹng cuớa tuọỳc bin

- 161 -




Khi cọ phủ ti låïn lỉåüng håi âi qua bäü chn C
1
v C
2
cọ thãø quạ nhiãưu cho
viãûc chn thán hả ạp. Trong trỉåìng håüp áúy lỉåüng håi thỉìa s ta ra gian mạy. Âãø
loải trỉì sỉû bay håi quạ âạng trong gian mạy, ngỉåìi ta näúi äúng dáùn håi chn chung
våïi äúng e qua van g, âãø dáùn båït håi thỉìa vãư bçnh ngỉng.

Khi phủ ti túc bin bẹ, do gim ạp sút trỉåïc cạc bäü chn C
1
v C
2
, lỉåüng
håi thoạt ra qua chn gim xúng, v tháûm chê bäü chn C
2
cọ thãø råi vo chán
khäng. Nhỉ váûy, khi phủ ti túc bin tháúp s khäng â lỉåüng håi chn. Vç váûy
ngỉåìi ta phi cho thãm håi måïi vo âỉåìng äúng chung f qua van d.
Âỉåìng gảch gảch trãn âỉåìng Hçnh 6.9 l âỉåìng x âng trãn cạc thán mạy.
Van i s måí x âng khi sáúy túc bin, lục m håi vo túc bin gàûp phi vạch thán
mạy v räto cn ngüi v ngỉng tủ ráút nhanh. Nỉåïc âng áúy phi âỉåüc x ngay qua
van i vo bçnh ngỉng. Khi túc bin â âỉåüc sáúy âáưy â s âọng âỉåìng x lải âãø
trạnh håi r liãn tủc vo bçnh ngỉng.
Kãút cáúu ca bäü chn cọ nh hỉåíng nhiãưu âãún âäü lm viãûc tin cáûy ca túc
bin. Nhỉ â trçnh by trãn, trong tú
c bin nhiãưu táưng bäü chn ràng lỉåüc dng âãø
chn åí cạc âáưu cúi v chn bạnh ténh. Ngoi ra trong pháưn chy ca túc bin cn
cọ chn trãn âai cạnh v åí gọc cạnh âäüng. Kiãøu cáúu tảo cạc chi tiãút ca bäü chn :
khe håí, ràng chn v cạc ngàn gin nåí tiãúp theo l quan trüng âãø cho bäü chn lm
viãûc cọ hiãûu qu. Cáưn phi lm cho âäüng nàng ca dng khi ra khi khe chn âỉåüc
triãût tiãu hon ton trong ngàn gin nåí. Nãúu âảt âỉåüc âiãưu kiãûn âọ thç s bo âm
âỉåüc lỉu lỉåüng håi qua chn l bẹ nháút.
Nãúu âãø khe håí theo ràng chn giỉỵa stato bẹ, thç s gim âỉåüc nhiãư
u nháút lỉu
lỉåüng håi qua chn. Nhỉng våïi khe håí quạ bẹ thç cọ kh nàng va chảm räto våïi
stato. Khi cọ c xạt våïi ràng chn tải chäù tiãúp xục s phạt nhiãût, lm cho låïp ngoi
ca kim loải räto s bë sáúy nọng. Do cọ sỉû dn nåí nhiãût ca kim loải s xút hiãûn âäü
cong räto vãư phêa bë sáúy củc bäü, vç thãú sỉû c xạt lải cng tàng, räto bë sáúy nọng

thãm v âäü cong ca räto cng tàng lãn. Vç räto lải bë biãún dảng nãn xút hiãûn ỉïng
sút nẹn trong vng bë va chảm, nãúu bë sáúy mảnh cọ thãø vỉåüt giåïi hản ân häưi ca
kim loải, trong räto phạt sinh biãún dảng nẹn dỉ, sau khi ngỉng mạy v ngüi dáưn
räto s bë cong vãư hỉåïng ngỉåü
c chiãưu våïi vng c xạt trãn räto. Khi räto chëu âäü
vng dỉ, phi âem âi nàõn lải ráút phỉïc tảp.
Âãø loải trỉì kh nàng va chảm tráưm trng trong bäü chn, khi xáy dỉûng cáúu
trục ca bäü chn cúi v chn bạnh ténh â tênh âãún hai biãûn phạp ch úu. Trong
trỉåìng håüp khi ràng chn 1 âỉåüc làõp lãn stato, nãn räto cọ tảo thãm cạc rnh nhiãût,
nãúu bë c xạt sỉû gin nåí dc trủc ca cạc thåï kim loải räto trãn âoản nàòm giỉỵa cạc
rnh nhiãût s diãùn ra mäüt cạch tỉû do khäng lm cong trủc v gáy nãn biãún dảng dỉ.
Phỉång phạp thỉï hai l lm nhỉỵng ràng chn mng làn chàût vo trong. Trong

- 162 -




trỉåìng håüp ny sỉû truưn nhiãût do ma sạt tải chäù tiãúp xục våïi räto l khọ khàn, vç bãư
màût truưn nhiãût ca ràng chn mng tỉång âäúi bẹ.
Nãúu sỉû di dëch dc trủc ca räto so våïi stato låïn (vê dủ , trong thán hả ạp ca
túc bin cọ cäng sút låïn) ngỉåìi ta ạp dủng bäü chn khäng cáúp våïi trủc trån, cn
ràng chn thç âỉåüc làõp trãn stato ; hồûc l ngỉåìi ta lm bäü chn våïi ràng chn
nghiãng âỉåüc bäú trê c trãn stato láùn räto. Âãø gim båït hãû säú lỉu lỉåüng trong bäü
chn áúy, nhỉỵng ràng chn ny âỉåüc âàût våïi bäü nghiãng ngỉåüc chiãưu våïi dng håi.
Kim loải âãø cáúu tảo ràng chn l : âäưng thau - nãúu lm viãûc åí
vng nhiãût âäü
tháúp ; håüp kim mänen (68Ni, 2,5Fe, 1,5Mn, 28Cu) - åí vng nhiãût âäü cao, thẹp
khäng rè - åí vng håi áøm./.

- 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 :