Страница:БСЭ-1 Том 55. Трихоцисты - Украинское искусство (1947)-1.pdf/96

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница не была вычитана

обретает значительную скорость (порядка нескольких сот метров в секунду). Приобретённую кинетич. энергию пар отдаёт на лопатки вращающегося колеса; вращение

Рис. 2. Турбина Бранка.

последнего может быть использовано для приведения в движение каких-либо рабочих механизмов.

Однако ни шар Герона, ни колесо Бранка не получили широкого практического применения. В 17 в. и первой половине 18 в. актуальной задачей было откачивание воды из шахт; для этой цели быстро вращающиеся колёса типа Бранка оказались непригодными. Проблема была решена заменой их поршневыми паровыми машинами, предложенными Папином, Ньюкоменом и Уаттом.

В последней трети 18 в. возникла потребность в двигателе с непрерывным вращением для приведения в движение машин фабрик и заводов. Впервые эта задача была решена изобретением парового двигателя русским механиком Иваном Ползуновым (1763), а затем уже вторым вариантом машины Уатта (1784) — балансирной паровой машиной с шатунно-кривошипной передачей к медленно вращающемуся валу. В конце 18 в. и почти в течение всего 19‘ь. разработано было много проектов паровых Т., но все они не находили практич. применения. В последней четверти 19 в. с началом развития электрич. станций возникли благоприятные условия для применения паровой Т. В короткое время были созданы современные типы Т., нашедшие широкое применение в первой четверти 20 в. Первые типы паровых Т.. были предложены (почти одновременно, в период 1883—89) шведским инженером Лавалем (см.) и англичанином Парсонсом (см.).

Типы Т. и работа пара в паровой Т. Паровые Т. разделяются на след, классы: 1) по цели применения — на Т. стационарные (для электрических станций и фабрик), судовые и Т. специальные (для самолётов и т. п.); 2) по способу работы пара — на активные, реактивные и смешанные; 3) Т. конденсационные (где пар обращается в воду путём охлаждения свежей водой) и теплофикационные (где пар из Т. при высоком давлении и температуре отводится в нагревательные или отопительные аппараты).

Действие пара в паровой Т. уясняется на примере активной Т. с одним направляющим аппаратом и одним рабочим колесом. По этому типу была построена турбина Лаваля. Схема её изображена на рис. 3.

Направляющий аппарат этой Т. имеет формуотдельных сопел. Расширение пара в направляющем аппарате должно быть полным, т. е. давление пара должно понижаться от начального значения до давления выпуска.

В этих Т. давление пара при выпуске бралось не выше 10—12 атм. (абсолютных); температура пара 250—300°С; давление пара при выпуске в атмосферу 1, 1—1, 2 атм., при выпуске в конденсатор 0, 2—0, 1 атм. Направляющее сопло имеет конически-расходящуюся форму (сопло Лаваля). При полном расширении пар приобретает огромную скорость, с к-рой поступает на лопатки рабочего колеса, где отдаёт значительную часть своей кинетич. энергии, превращающейся в механическую работу. Для оптимальных условий работы активных Т. отношение скорости на окружности колеса к скорости пара берётся около 1:2. В турбине Лаваля скорость достигала 400 л/сек. При небольших диаметрах паровых Т. получается громадное число оборотов: в небольших Т. 20.000—30.000 об/мин., а в более мощных Т. — до 10.000 об/мин. — Для приведения в движение электрических генераторов, с к-рыми соединялись эти Т., Лаваль применял зубчатые передачи с отношением числа оборотов ; 1:10. Такие передачи были очень громоздки, . дороги в

Рис. 4.

Рис. 3. Схема одноступенчатой активной турбины Лаваля: 1  — вал 2  — диск, з — рабочие лопатки, 4  — сопло, 5  — корпус турбины; а — угол, под к-рый направляетсяп ар на рабочие лопатки.

Рис. 4. Схема двухступенчатого колеса Кертиса: 2  — вал, 2  — диск Кёртиса, 3  — первый ряд рабочих лопаток диска, 4  — литое сопло, 5  — корпус турбины, 6  — второй ряд рабочих лопаток, 7  — направляющий аппарат.

требовали большого количества пара, что привело к вытеснению турбины Лаваля другими системами.

Т. со ступенями скорости (колёса Кёртиса). Для улучшения показателей работы паровых Т. амер, инженер Кёртис ввёл ступени скорости. В колесе Кёртиса, схематически изображённом на рис. 4, пар расширяется полностью тоже в направляющем аппарате, но полученная скорость ис-