ІОНІЗАЦІЯ ВОЛОГОПАРОВОГО ПОТОКУ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПРАКТИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕКТРОРОЗРЯДНИХ ПРИСТРОЇВ В ТУРБОУСТАНОВКАХ

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2019.02.004
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 0131-2928 (print), 2411-0779 (online)
Випуск Том 22, № 2, 2019 (червень)
Сторінки 4–13

 

Автори

А. О. Тарелін, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), e-mail: tarelin@ipmach.kharkov.ua, ORCID: 0000-0001-7160-5726

І. Є. Аннопольска, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), e-mail: anna@ipmach.kharkov.ua, ORCID: 0000-0002-3755-5873

 

Анотація

Розглядаються експериментальні дослідження з іонізації парового потоку в надзвуковому соплі і можливості впливу штучної іонізації потоку на нерівноважні процеси в циліндрах низького тиску (ЦНТ) і підвищення коефіцієнта корисної дії (ККД) турбіни. Наведено результати досліджень з оцінки впливу бар’єрного та коронного іонізаторів на процес інтенсифікації дрібнодисперсної вологи в надзвуковому соплі. Показано, що іонізація дозволяє інтенсифікувати процесну конденсацію пари у вигляді дрібнодисперсної вологи, зменшити плівкову конденсацію і концентрацію великодисперсної вологи, знизити рівень переохолодження та конденсаційної нестаціонарності.  Визначено область параметрів, за яких іонізація пари найбільш ефективна. Розглянуто переваги та недоліки використання бар’єрного та коронного іонізаторів. Наведено залежності та визначено дисперсність потоку і концентрацію зародків конденсації, за яких процес розширення пари наближається до рівноважного. Показано, що під час іонізації пари виникають позитивні ефекти, які можна порівняти із застосуванням в турбінах дозованих хімічних добавок. Водночас іонізація пари має ряд істотних переваг. Розглянуто можливі варіанти реалізації використання іонізаторів в ЦНТ вологопарових турбін як на стадії створення або модернізації турбін, так і для діючих турбоустановок. Показано, що в перспективі застосування іонізаторів дозволить підвищити ефективність і економічність турбінних ступенів, які працюють в двофазній області, і збільшити ККД турбоагрегатів  на 1–1,5 %.

 

Ключові слова: паровий потік, надзвукове сопло, іонізація, нерівноважні процеси, вологопарова турбіна, ефективність, ККД.

 

Література

  1. Тарелин А. А., Скляров В. П. Паровые турбины: электрофизические явления и неравновесные процессы. СПб.: Энерготех, 2012. 292 с.
  2. Палей А. А., Лапшин В. Б.,  Жохова Н. В., Москаленко В. В. Исследования процессов конденсации паров на электрически заряженных аэрозольных частицах [Электронный ресурс]. Исследовано в России: электрон. науч. журн. 2007. С. 263–274. – Режим доступа: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2007/027.pdf
  3. Тарелин А. А., Аннопольская И. Е., Сурду Н. В., Скляров В. П., Михайленко В. Г., Паршина Т. Н., Хиневич А. Е. Энерго- и ресурсосберегающие технологии в энергетике и энергомашиностроении. Киев: Наук. думка, 2016. 341 с.
  4. Дейч М. Е., Филиппов Г. А. Двухфазные течения в элементах теплоэнергетического оборудования. М.: Энергоатомиздат, 1987. 328 с.

 

Надійшла до редакції 12 квітня 2019 р.

Прийнята до друку