Chương 7: Tuốc bin hơi nhiều tầng

- 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 bũng 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

- 173 -





Duỡng bióứu thổùc naỡy ta coù thóứ tờnh gỏửn õuùng hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt :

o
TT
H
Q
q ==

Trong quaù trỗnh thổỷc doỡng giaợn nồớ khọng phaới laỡ õổồỡng thúng maỡ laỡ õổồỡng
cong (xem hỗnh 7.2 vaỡ 7.4). Cho nón hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt trong thổỷc tóỳ thổồỡng beù hồn
giaù trở tờnh toaùn vaỡ bũng :
= q (0,8 ữ 0,9)
T
óứ õaùnh giaù gỏửn õuùng hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt coù thóứ duỡng cọng thổùc cuớa G.Fluợgel :


= k (1-

Oi
) H

o

Z
Z
1
(7-7)
Trong õoù :
- ọỳi vồùi tuọỳc bin chố laỡm vióỷc trong vuỡng hồi mồùi
k = 4,8 . 10
-4

- Nóỳu toaỡn bọỹ õổồỡng quaù trỗnh nũm trong vuỡng hồi ỏứm :
k = 2,8 . 10
-4

- ọỳi vồùi tuọỳc bin coù quaù trỗnh giaợn nồớ chuyóứn tổỡ vuỡng quaù nhióỷt vóử vuỡng
hồi ỏứm : k = 3,2
ữ
4,3. 10
-4


Trón Hỗnh 7-7
trỗnh baỡy õọử thở thay õọứi
hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt tuỡy thuọỹc
vaỡo sọỳ tỏửng vồùi caùc giaù trở
hióỷu suỏỳt trong tổồng õọỳi

Oi
c

cuớa tỏửng khaùc nhau.
ọỳi vồùi sọỳ tỏửng vaỡ
hióỷu suỏỳt thổồỡng gỷp hóỷ
sọỳ hoaỡn nhióỷt dao õọỹng
trong giồùi haỷn tổỡ 0,04 õóỳn
0,10.
Nhổợng cọng thổùc
õaợ chổùng minh (7-4) vaỡ
(7-6) dổỷa trón giaớ thióỳt
cho rũng, nhióỷt giaùng cuớa
caùc tỏửng rióng leớ õóửu
bũng nhau. Trong thổỷc tóỳ,
nóỳu nhổợng õióửu 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 vaỡ hióỷu suỏỳt
trung bỗnh cuớa tỏửng tồùi hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt



- 174 -





khọng õổồỹc thoợa maợn, thỗ sai sọỳ khi õaùnh giaù hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt coù thóứ tng lón, mỷc
duỡ trong nhióửu trổồỡng hồỹp õọỹ chờnh xaùc vỏựn phuỡ hồỹp cho tờnh toaùn tuọỳc bin.
Phổồng phaùp õaùnh giaù hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt õaợ khaớo saùt dổỷa trón vióỷc nghión
cổùu quaù trỗnh giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin õổồỹc bióứu thở trón õọử thở T-s, vaỡ tờnh õóỳn

õỷc õióứm cuớa sổỷ chuyóứn quaù trỗnh tổỡ vuỡng hồi quaù nhióỷt sang vuỡng hồi baợo hoỡa.
Nóỳu khaớo saùt sổỷ
giaợn nồớ cuớa chỏỳt khờ, hoỷc
laỡ chỏỳp nhỏnỷ õọỳi vồùi hồi
quaù nhióỷt, coù thóứ sổớ duỷng
phổồng trỗnh cuớa khờ lyù
tổồớng. Hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt coù
thóứ xaù
c õởnh bũng phổồng
phaùp tờch phỏn.
Trón Hỗnh 7-8 trỗnh
baỡy õọử thở vóử sổỷ phuỷ thuọỹc
hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt vaỡo tyớ sọỳ
aùp suỏỳt vaỡ hióỷu suỏỳt cuớa
tỏửng.
Sọỳ muợ entrọpi k =
1,3. Trón truỷc hoaỡnh õỷt tyớ
sọỳ aùp suỏỳt, õỷc trổng cho õọỹ
giaợn nồớ hồi trong tuọỳc bin.
Trón truỷc tung - hóỷ sọỳ hoaỡn
nhióỷt. Nhổ õaợ thỏỳy, hóỷ sọỳ
hoaỡn nhióỷt q
t

tng khi
tng õọỹ giaợn nồớ cuớa hồi.
Vồùi sọỳỳ tỏửng hổợu haỷn Z, hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt tờnh theo cọng thổùc :


==

TZZ
qq

Z
1Z
(7-8)

7.3. Tọứn thỏỳt do hồi roỡ :
Khi nghión cổùu doỡng chaớy cuớa hồi qua ọỳng phun vaỡ raợnh caùnh õọỹng, ta giaớ
thióỳt rũng, toaỡn bọỹ lổồỹng hồi õem vaỡo tỏửng õóửu õi qua raợnh ọỳng phun vaỡ caùnh
õọỹng.
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 sọỳ tỏửng vaỡ hióỷu suỏỳt
trung bỗnh cuớa tỏửng tồùi hóỷ sọỳ hoaỡn nhióỷt