ИОНИЗАЦИЯ ВЛАЖНОПАРОВОГО ПОТОКА И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ В ТУРБОУСТАНОВКАХ

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2019.02.004
Журнал Проблемы машиностроения
Издатель Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного Национальной академии наук Украины
ISSN 0131-2928 (Print), 2411-0779 (Online)
Выпуск Том 22, № 2, 2019 (Июнь)
Страницы 4–13

 

Авторы

А. А. Тарелин, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (61046, Украина, г. Харьков, ул. Пожарского, 2/10), e-mail: tarelin@ipmach.kharkov.ua, ORCID: 0000-0001-7160-5726

И. Е. Аннопольская, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (61046, Украина, г. Харьков, ул. Пожарского, 2/10), e-mail: anna@ipmach.kharkov.ua, ORCID: 0000-0002-3755-5873

 

Аннотация

Рассматриваются экспериментальные исследования по ионизации парового потока в сверхзвуковом сопле и возможности влияния искусственной ионизации потока на неравновесные процессы в цилиндрах низкого давления (ЦНД) и повышение коэффициента полезного действия (КПД) турбины. Приведены результаты исследований по оценке влияния барьерного и коронного ионизаторов на процесс интенсификации мелкодисперсной влаги в сверхзвуковом сопле. Показано, что ионизация позволяет интенсифицировать процессную конденсацию пара в виде мелкодисперсной влаги, уменьшить пленочную конденсацию и концентрацию крупнодисперсной влаги, снизить уровень переохлаждения и конденсационной нестационарности. Определена область параметров, при которых ионизации пара наиболее эффективна. Рассмотрены преимущества и недостатки использования барьерного и коронного ионизаторов. Приведены зависимости и определены дисперсность потока и концентрация зародышей конденсации, при которых процесс расширения пара приближается к равновесному. Показано, что возникающие при ионизации пара положительные эффекты сопоставимы с применением в турбинах дозированных химических добавок. При этом ионизация пара имеет ряд существенных преимуществ. Рассмотрены возможные варианты реализации использования ионизаторов в ЦНД влажнопаровых турбин как на стадии создания или модернизации турбин, так и для действующих турбоустановок. Показано, что в перспективе применение ионизаторов позволит повысить эффективность и экономичность турбинных ступеней, работающих в двухфазной области, и увеличить КПД турбоагрегатов на 1–1,5%.

 

Ключевые слова: паровой поток, сверхзвуковое сопло, ионизация, неравновесные процессы, влажнопаровая турбина, эффективность, КПД

 

Полный текст: загрузить PDF

 

Литература

  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.

 

Поступила в редакцию 12 апреля 2019 г.

Принята в печать