Cтраница 3
На рис. 4 показаны треугольники скоростей газа на трех диаметрах: внутреннем, среднем и периферийном. Как видно из рисунка, при неизменном направлении вектора скорости выхода газа из соплового аппарата с ( ai const) направление векторов скоростей w и Wz изменяется по высоте лопатки и обусловливает переменность ее профиля. Закрутка рабочей лопатки характерна для осевого турбодетандера реактивного типа со сравнительно длинными лопатками. Рабочая лопатка активного турбодетандера с короткими лопатками имеет практически постоянный по высоте профиль. [31]
В активно-реактивном турбодетандере скорость газа в направляющем аппарате, скорости на входе и выходе газа из рабочего колеса, а также относительная скорость входа газа на лопатки колеса получаются меньшими, чем в активном турбодетандере. Кроме того, поток газа в реактивном рабочем колесе с длинными лопатками движется более плавно, без резких изменений направления потока. Все это существенно снижает потери энергии газа на удар и завихрения при входе в рабочее колесо, на трение в каналах, потери на выходе из рабочего колеса. Поскольку колесо активно-реактивного турбодетандера имеет диаметр на выходе значительно меньший, чем на входе газа, можно на выходе применять лабиринтное уплотнение между рабочим колесом и корпусом турбодетандера, со снижением до минимума утечек газа, которые в активном турбодетандере достигают заметной величины. [32]
На выходе из сопел направляющего аппарата активного турбоде-тандера скорость газа превышает критическую. В горловине - наиболее узкой части сопла Лаваля скорость газа равна критической ( равной скорости звука в газе при данной температуре) и превысить ее не может. Поэтому объемное количество газа, проходящего через наиболее узкую часть сопла, постоянно, не зависит при данной температуре от перепада давлений и определяется площадью поперечного сечения горловины. Следовательно, производительность турбодетандера при данных параметрах газа на входе определяется суммарным сечением горловин сопел направляющего аппарата. При выключении части сопел общее проходное сечение уменьшается, и производительность детандера снижается. На этом и основано регулирование производительности активного турбодетандера, для части сопел которого предусматривают возможность отключения. Часть сопел работает постоянно. Отношение суммарной длины дуги, на которой расположены невыключенные работающие сопла, к полной длине окружности называется степенью парциальности. Изменение степени парциальное определяет диапазон регулирования производительности машины. [33]