Flow analysis in a steam turbine control valve with through-flow valve chamber

Date issued

2021

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

American Society of Mechanical Engineers

Abstract

Jaderná elektrárna zahrnuje také sekundární cyklus, jehož hlavní složkou je parní turbína. Parní turbína zpracovává tepelnou a tlakovou energii páry a přeměňuje ji na mechanickou energii. Spolehlivý a bezpečný provoz parní turbíny, tedy celého bloku, zajišťují ventily. V tomto článku je zkoumán tok páry regulačních ventilů, kde pára proudí ventilovou komorou kolem prvního ventilu k druhému ventilu. Byly vyhodnoceny experimentálně stanovené průtokové charakteristiky obou ventilů a výsledky byly zobecněny. Pokusy byly prováděny v aerodynamické laboratoři Ústavu termomechaniky AV ČR v Novém Kninu, kde bylo možné použít aerodynamický tunel pro vysoké rychlosti. Byly vyhodnoceny údaje o distribuci tlaků na vybraných místech. Energetická ztráta ve ventilech byla porovnána se ztrátou v samostatném difuzoru s různým stupněm expanze. Zkoumán byl také vliv sítka ventilu, což je část umístěná před kuželem regulačního ventilu. Bylo zjištěno, v jakém případě a kde dochází k významnému narušení pole rychlostního toku. První ventil v komoře je citlivější na tlakové ztráty na rozdíl od druhého ventilu, který je srovnatelný s ideální konstrukcí difuzoru, což naznačuje, že tato část sestavy ventilu je optimální. Pokud jde o filtry, bylo zjištěno, že filtr pomáhá vyrovnat poměry rychlosti na vstupu do ventilu, což má pozitivní vliv na snížení ztráty celkového energetického tlaku. Výsledkem je, že ztráta v prvním ventilu může být významně snížena, což pomáhá zvýšit účinnost celé turbíny.

Description

Subject(s)

Analýza, průtoku, regulačním, ventilu, parní, turbíny

Citation

SLÁMA, V., MRÓZEK, L., TAJČ, L., KLIMKO, M., ŽITEK, P. Flow analysis in a steam turbine control valve with through-flow valve chamber. Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science, 2021, roč. 7, č. 2, s. 021404-1 - 021404-7. ISSN 2332-8983.
OPEN License Selector