Generatoare cu Abur, Turbine cu Abur si Gaze

M1

Masina cu abur cu pist cu plin introductie

Aceast masin cu abur e astfel numit deoarece cursa pist se realiz n ntregime pe baza introductiei aburului la pres - a aburului sosit de la cldare. Proc de lucru e redat n fig1, ntr-un sist de coordonate p-V.

Fig1 Diagrama masi-nii cu abur cu plin introductie

Astfel aria 1-2-3-4-1 reprez l.m. teoretic al masinii cu plin in-troductie n timp ce aria 1-2-3-4-1 reprez l.m. al masinii reale. Diferenta din-tre cele 2 arii reprez suma pierderilor, adic:

Fazele de lucru ale acestui ciclu sunt urmt: transforma-rea 1-2 reprez ad-misia aburului proas-pt n cil, la pres const , timp n care pist parcurge cursa sa integral ntre pctele 1 si 2. n cazul masinii ideale se pp c n pctul 2 are loc destinderea brusc a evac; tran-sformarea 2-3reprez deschiderea brusc a evac si scderea brusc a pres de la valoarea la ; transfor-marea 3-4evac abu-rului la pres const pe timpul deplasrii pist din pctul mort dreapta n pctul mort stnga; transfor-marea 4-1deschi-derea brusc a orifi-ciului de admisie a aburului proaspt.

M2

Masina cu abur cu pist cu expansiune

Aceast masin cu abur prezint realiza-rea cursei pist ntre cele 2 pcte moarte n prima parte pe baza introductiei aburului la valoarea pres si pe baza destinderii aburului n a doua parte a cursei.

Fig.1 Diagrama teo-retic a masinii cu expansiune

n diagrama teoretic a masinii cu expan-siune (fig1): faza 1-2reprez introductia aburului la pres const a aburului; faza 2-3destinderea aburului introdus si realizarea celei de-a doua componente a cursei; faza 3-4-5 evac aburului la V=const. (3-4) si apoi la pres const 4-5; faza 5-1nchi-derea orificiului de evac si deschiderea brusc a admisiei aburului n cil, pres crescnd brusc la valoarea .

Ptr aceeasi cantit de abur introd n cil masinii cu expansi-une va realiza un l.m. suplimentar repre-zenta de diagrama primar 2-3-4-2-2.

La masinile cu expansiune real se prevd pe lng fa-zele principale de distributie artat mai sus si dou mom suplimentare: a) avansul la introdu-ctie; b) avansul la evacuare.

Tinnd cont si de aceste mom supli-mentare se obt diagrama indicat a masinii cu expansi-une monocilindrice (figura 2).

Fig2 Diagrama indi-cat a masinii cu expansiune

Avansul la intro-ductie si comprima-rea aburului au rolul de a forma perne de abur la trecerea pist prin pctele moarte. n afar de rolul de amortizare, compre-sia aburului mai are rolul de a umple sp moarte si ca rezultat reducerea consumu-lui de abur la um-plerea sp moarte ale cil.

Avansul la evac per-mite reducerea va-lorii la evac si tre-cerea lent a pist prin punctul mort.

n fig2 fazele prin-cipale ale distributiei aburului sunt urmt: 1-2admisia aburu-lui proaspt p=const.; 2-3des-tinderea aburului; 3-3-4 evac; 4-1 comprimarea aburului.

Corespunztor faze-lor principale de di-stributie, pctele de pe diagrama indicat te-oretic indic mom principale de distri-butie a aburului n masin, dup cum urmeaz: 1)nceputul avansului la admisie;

2)terminarea admi-siei si nceputul destinderii (expansi-unii_; 3)nceputul avansului la evac; 4)terminarea evac si nceputul compresiei.

Comprimarea abu-rului dureaz pn la pctul 1 cnd pres e egal cu , iar n continuarea cursei pist mom se repet.

n timpul a dou curse ale pist, cores-punztor fiecrei faze de lucru, vol n diagram se noteaz astfel: -avansul volumetric la admi-sie; -valoarea volumetric la admi-sie; -avansul vo-lumetric la evac; -valoarea volu-metric a compresiei.

Ptr simplificarea no-tatiilor se utiliz va-lorile mrimilor vo-lumetrice raportate la vol descris de pist , obt valori n procente, denumite grade de distributie a aburului. Valoarea lor e dat de urmt rap:

- gradul de avans la admisie sau avansul la admisie;

- gradul de admisie al masinii;

- gradul de avans la evac sau avansul la evacuare;

- gradul de compresie al masinii.

De remarcat c va-loarea acestor grade de distributie ale fazelor proc util n cele dou sp ale cil nu rmne aceeasi la masinile cu dublu efect.

n calc se mai folos gradul sau valoarea relativ a sp mort si gradul sau valoarea relativ a sp mort si gradul de expansiune al masinii.

S.n. valoarea relativ a sp mort rap dintre vol sp mort si vol util al cil masinii si se noteaz cu , adic:

Valoarea vol util al cil n timpul unei sg curse e dat de rel:

unde: F supraf pist;

S cursa pistonului.

S.n. grad de expan-siune valoarea inver-s a gradului de admisie si se noteaz cu , adic:

unde: - vol descris de pist de la poz lui extrem pn la ntreruperea admisiei aburului.

Dc n diagrama teo-etic din sist de coordonate p-V se nscrie pres n Kgf/m2 pe axa ordo-atelor, iar pe axa absciselor se nscriu vol n m3, at supraf diagramei, la scara corespunztoare, va exprima l.m. produs de abur n Kgfm.

M3

Ungerea

Cnd 2 cp n contact, ntre care se exercit pres (p), alunec unul pe altul, pe supraf de portaj se dezvolt o fort de frec care se opune deplasrii si care e datorit penetratiei mutuale a celor 2 cp sau mai bine zis a asperittilor lor. Aceast fort rezi-stent e egal cu (pf) n care (f) e coef de frec, care depinde de valoarea pres pe cm2, de vit deplasrii, de temp si n special de starea celor dou corpuri n contact.

Se micsoreaz (f) interpunnd ntre cele 2 cp ce se freac, un lubrifiant, cp fluid care ader la cele 2 supraf astfel c n realitate exist o glisare a celor dou pelicule de lubrifiant cu cond ca pres pe unit de supraf s nu fie prea mare.

Lucrul de frec ab-soarbe o parte din lucrul motor micso-rnd randam mec; n plus de lucrul de frec depinde n mare parte si funct masi-nii. Acest lucru absorbit se trans-form n cld, n-clzind piesele ce se freac ntre ele; cum frec creste cu temp, pot aprea deforma-tiuni, astfel o ncl-zire necombtut creste, iar din aceast cauz se poate ivi o uzur exagerat (gri-pare) sau chiar to-pirea met (o pies nclzit trb ntot-deauna s fie vizi-tat). La articulatii, butonul se nclz mai tare dect cuzinetul, cci acesta din urm radiaz cld sa n ext. Trb deci ca butonul s se constr dintr-un mat mai putin dila-tabil si s i se lase joc suficient ptr a evita ntepenirea n cuzinet prin dilatatii sau deformatii. Pe de alt parte, piesele care se freac ntre ele trb fcute sufi-cient de rigide, cu scopul de a para deformatiile provo-cate de frec numai a unei prti din supraf si care ar exagera pres local pe cm2; deci nu e de ajuns a det convenabil supraf pieselor care se freac, ci trb a face piesele suficient de rigide. Interesul e de a reduce jocul, la valoarea min ptr a micsora intensitatea socurilor de frec, care e vtmtoare randam mec si pro-voac n plus al-terarea supraf de portaj si deformarea pieselor; aceast re-ducere nu poate fi admis dect la valoarea care nu antreneaz cu sine nclzirea, apelnd la un lubrifiant convenabil.

Calit lubrefiantului

Calit principale care se cer unui bun lu-brifiant sunt: a)Put de ungere (unguien-ta). O unsoare e un bun lubrifiant cnd reduce la lim frec ntre 2 supraf met n contact, realiznd o consumatie min. Aceast prop depin-de att de vscoz uleiului caracterizat prin coeziunea sa, ct si de prop pe care o are uleiul de a se ntinde pe supraf met, adic de aderen-t si de alunecare. Cu ct e mai mare vscoz cu att formarea unui film subtire si continuu de ulei ntre 2 supraf n contact, la o anumit pres specific e mai lesnicioas. n acela-si timp ns sporeste rezistena de frrec int a uleiului, iar travaliul creste. b)Constanta prop chim si mec ale uleiurilor. Un ulei bun lsat n aer nu trb s se usuce si nici s devin rsinos. La temp mai mari el nu trb s se oxideze, nici s ard, transformn-du-se n gudron asfalt etc. c)Lipsa de aciditate. Uleiurile vegetale si animale contin deseori acid sulfuric provenit din rafinare, care atac supraf de uns. Uleiu-rile minerale sunt aproape lipsite de acizi. Acizii organici care se formeaz n uleiurile vegetale la contactul cu oxigenul din aer sunt mai putin duntori. d)Uleiul trb s fie pur si s nu contin cp strine, praf etc. Aceste impuritti mresc frec si astup ap si conductele de ungere. e)Congela-rea. Uleiul de uns nu trb s nghete sau s se ntreasc la temp cea mai sczut de ntrebuintare, ptr ca s ptrund cu usur-int fitilele de uns, s treac prin filtre si prin conducte etc.

Dispozitivul pentru ungerea extern

Lubrefiantul e adus la supraf frontante prin tuburi si guri de unsoare practicate ntr-una din piese. Uleiul interpus ntre supraf, ntr-un strat extrem de subtire, se mentine prin afinita-te, cu toat pres care tinde al expulza. E nec ns ca distribu-tia lui s se fac pe supraf frecante n pcte diferite, astfel ca prin antrenare s aco-pere complet aceste supraf pn n pctele cele mai deprtate; distributia se face prin asa zisele pi-cioare de pianjen, mici canaluri separa-te cu dalta pe supraf de portaj.

Dispozitivul gurilor de unsoare si al picioruselor de p-ianjen variaz dup dispozitivul pieselor. Cond ce trb s le ndeplineasc sunt: uleiul s poat ptrunde efectiv n pctele unde pres e cea mai put; pi-ciorusele de pianjen (santurile de unsoa-re) s strbat con-venabil supraf, oprin-du-se la o anumit dist la bordurile pie-selor, ptr a evita scurgerea n exterior.

Piciorusele de pian-jen la glisiere sunt formate din simple canaluri dispuse per-pendicular pe direc-tia deplsrii patinei si servesc drept rezer-voare n care se acu-muleaz uleiul ptr a fi luat de patin n trecerea sa. n plus, patina poart n general pe partea de jos un pieptene de alam care la fiec sfrsit de curs p-trunde ntr-o cutie fixat pe partea de jos a glisierei, din care ia ulei pentru a-l rspndi pe glisier n cursa ridictoare.

Ungerea liber

Uleiul trb s intre n articulatii n f. mici cantit si f. regulat. Ungerea se face automat, prin ajut ungtoarelor plasate n partea sup a masi-nii. Ungtoarele sunt cu fitil si cu cocatrex.

Ungtoarele cu fitil (fig1) se compune dintr-un vas, al crui fund e prevzut cu unul sau mai multe orificii n care sunt lipite tuburile scurte (T) avnd capul inf tiat oblic, iar cel sup deasupra niv max(V, V1) de unlei din cutie. n int tubului (T) se introduce un fitil de lnit (f) n felul n care e artat n fig; uleiul se scurge prin fitil, filtrndu-se n acelasi timp, cznd n pictur n capul tubului (T) care l conduce la articula-tie. Ptr a avea o ungere absolut regu-lat trb ca niv s se mentin constant.

Ungerea cu cocatrex (fig2) const dintr-un con manevrabil printr-o tij care deschide orificiul de scurgere al uleiului si permite reglarea debitului.

Din cutiile de un-soare asezate pe partea sup a masinii, uleiul cade vizibil n tuburile de ungere care-l conduc la diversele articulatii. Diam tuburilor de ungere e de cca. 1520 mm; tuburile nu trb s prezinte sifoane ceea ce ar crea un debit intermi-tent; nici prti oriz sau putin nclinate care la ruliu micso-reaz eficacitatea ungerii. Curtarea acestor tuburi se face printr-un jet de va-pori. Dc una din pie-sele de articulatie e fixat (cazul cuzi-netilor de pat) tubul de ungere e prins pe ea, n dreptul unui orificiu care cores-punde la supraf de frec, ptr scurgerea uleiului.

Fig1 Fig.2

Ungerea fortat

Cnd supravegherea funct pieselor masi-nii, prin contact cu mna, nu se poate face si mai cu seam piesele nu sunt prea vizibile, se prefer ungerea fortat. So-sirea uleiului n articulatii fiind asig, att nclzirea ct si btile sunt mai putin de temut. O pomp miscat de masin sau independent, aspir uleiul din partea de jos a car-terului si l refuleaz sub pres n articulatii (cuzineti de pat, butonul manivelei, capul de cruce, glisiere, cuzineti de mpingere) de unde uleiul cade din nou n carter si e aspirat de pomp. Pres de refulare a uleiului e aprox 2Kg. Uleiul e trimis de pomp, printr-un tub, la cuzinetul de pat, de aici trece prin cana-lurile date n arbore, la bratul manivelei si n canalul central dat n axa bielei, urcn-du-se la articulatia piciorului bielei.

Ungerea fortat e fo-losit mai ales la dinami, ventilatori si alte mici masini cu vit mare de rotatie. Se mai aplic astzi si la masinile mari, turb si MAI. n cazul masinilor mari, pom-pele de ulei ptr un-gerea fortat fac parte dintr-un sist mai complicat de ungere ptr a asig n mod excelent unge-rea si deci buna funct a masinii.

Ungerea organelor n miscare se face cu ajut bilor fixe de ulei, n care la fiecare curs, organul n miscare atinge uleiul din baie prin perii speciale fixate de el si si face sg ungerea.

n masinile moderne se folos forta cen-trifug ptr ungerea manivelei si a cuzinetilor de biel.

Rcirea

Ptr a mpiedica ridi-carea temp supraf ce se freac de la piesele ext, n cazul c ungerea nu e su-ficient, se ntrebu-inteaz sist de rcire cu ap; apa poate fi trimis sau direct pe supraf de frec sau n ext piesei. Rcirea supraf frontante nu trb s se fac prea abundent cci apa provoac uzura pie-selor; n plus pro-voac oxidarea lor n repaus. Piesele mo-bile sunt rcite numai n ext. Un colector de rcire, asezat n lun-gul masinii primeste apa de rcire la o pres de cc. 0,40,5 Kg/cm2. n dreptul fiecrui cuzinet de pat si biel, colecto-rul e prevzut cu derivatii fcute n form de stropitori deasupra articulatii-lor prin deschiderea robinetelor, apa cade n form de ploaie pe pies absorbind din cld ei. Tot din acest colector pleac apa de circulatie a glisi-erelor. Rcirea trb s se fac moderat ptr a nu deforma piesele calde. Rcirea cu ap a pieselor nclzite puternic e interzis, deoarece n aseme-nea cazuri se pot crpa sau deforma, fcndu-le impropii serviciului. E bine ca ndat ce se obs ten-dinta de crestere a temp la o articulatie sau la un cuzinet de arbore s se deschid ncet apa de rcire lsnd s stropeasc usor piesa; n acelasi timp, ungerea se va face abundent; dc temp a revenit la va-loarea normal, se va nchide progresiv apa, continund a mentine ungerea abundent si supra-veghind de aproape piesa. E cu desvr-sire interzis a se rci numai cu ap, n astfel de cazuri.

M5

Masina cu plin in-troductie. Momente de distributie

Masinile cu plin in-troductie nu sunt economice, ns cu toate acestea ele sunt folos cu succes ptr punerea n funct a servomotoarelor, vinciurilor, cabestanelor.

Distributia aburului n masina cu plin introductie se reali-zeaz cu ajut serta-relor normale (fr acoperitoare).

Proc de lucru al abu-rului n masina cu plin introductie const n 2 etape principale: 1intro-ductia; 2evacuarea.

n cazul distributiei deosebim 3 mom principale care au loc n timpul unei sg curse (180oRAC), dup care fazele se repet la fiecare 180 oRAC.

Ptr realiz unei astfel de masini sunt nec urmt cond: 1) masi-na s aib 2 cil; 2) decalajul manivelelor pist s fie de 90 oRAC; 3) s aib sertare normale (fr acoperitoare).

Momentul 1

Pist se afl la PMS, iar sertarul n poz medie (canalele sunt nchise).

Fig.1 Primul mom al distributiei masinii cu plin introductie

Momentul 2

Pist se afl n poz medie, iar sertarul n poz extrem inf, s-a deplasat cu dist r si a deschis canalul de introductie.

Fig.2 Al doilea mom al distrib masinii cu plin introductie

Momentul 3

Pist se afl la P.M.I., iar sertarul n poz medie (canalele sunt din nou nchise).

Fig.3 Al treilea mom al masinii cu plin introductie

Tipuri de sertare: 1) sertare plane; 2) sertare cilindrice.

Rolul sertarului e de a nchide si deschide, la anumite mom, ca-nalele ptr admisia si evac aburului din masin.

Sertarul plan alunec alternativ n ambele sensuri pe o supraf plan fin prelucrat care poart denumi-rea de oglind a sertarului.

Sist de distrib se compune din sertar, tija sertarului, biela excentricului, gulerul excentricului, discul excentricului.

Fig4 Ansamblul ex-centricului: 1biela excentricului; 2gu-lerul excentricului; 3 discul excentricului; rraza de excentrici-tate cursa sertarului

Unghiul format de axa manivelei si axa excentricittii s.n. unghi de decalaj. Unghiul de decalaj prezint important d.p.d.v. al admisiei aburului: admisia ext cu ;

admisia int cu .

Sertarul cilindric asig de regul att o intro-ductie int ct si ext si se realiz de regul ptr masina cu abur de propulsie cu tripl expansiune. Sertarele cilindrice sunt prev-zute cu segmenti pentru etanseitate.

M6

Organele fixe ale masinii cu abur cu piston

Cilindrul

Una din cele mai importante prti componente ale ma-sinii cu abur cu pist o constituie cil. n cil masinii cu abur are loc proc de transfor-mare a energ term a aburului n l.m. La masina cu abur deosebim cil turnati si cil turnati n bloc. Cil turnati separat sunt ptr fiecare treapt de expansi-une, iar cil n bloc sunt aceia care se toarn ntr-un sg cp ptr toate treptele de expansiune. Cp cil e turnat din font fos-foric (font cenusie) sau din font perlitic, care trb s prezinte o mas omo-gen si rezistent. n special, cp cil de nalt si medie pres se toarn din font aliat (special) sau ot turnat, cu o duritate mare.

Prelucrarea supraf de lucru ale cil se exe-cut minutios. Strun-jirea supraf int a cil trb s se execute cu o nalt precizie si s fie perfect neted si de acelasi diam. Ptr micsorarea pierderi-lor de cld n mediul nconjurtor, se fi-xeaz pe cp cil, n ext, un strat de mat izolant de azbest sau vat de sticl, peste care se aplic un nvelis metalic din tabl de ot. Cil masi-nii vert cu abur se nchide ermetic la partea sup si inf.

Fig1 Cil masinii: 1cp masinii; 2capa-cul sup; 3cmasa cil; 4oglinda serta-rului; 5,6canale de admisie si evac a abu-rului; 7orificiul de evac a aburului din masin; 8capa-cul inf; 9presetup (cutie etanseitate)

Capacele cil

Capacul sup al cil se toarn separat de cil masinii. Pist n cil nu trb s ating capacele cil ptr a prentmpina loviturile n cazul uzurii cuzinetilor sau al slbirii piulitei tijei pist. n acelasi timp, sp dintre pist si capa-ce, numite sp moarte (sp mort cuprinde si vol canalelor de in-troductie a aburului), trb s fie ct se poate de mici, ptr ca um-plerea s se fac cu o cantit mic de abur. De aceea configura-tia capacelor cil e asemntoare cu configuratia pist. Astfel capacele cil capt o form f. complicat, cores-punztoare formei pist. nltimea sp dintre capac si pist depinde de mrimea diam cilindrului.

Ptr micsorarea pier-derilor de cld prin capace, n mediul ext, se aplic ntre nervurile capacului un strat de azbest sau vat de sticl, care se acoper cu un n-velis de tabl subtire. Capacele cil sunt tur-nate din ot. Pe capa-cele cil sunt prev-zute orificii filetate ptr fixarea robine-tilor de ungere si resp de purjare. Ptr etansarea capacelor fat de cp cil se aplic ntre acestea garnituri de clinghe-rit sau garnituri me-talice. n unele cazu-ri, capacul inf al cil se toarn la un loc cu cp cil. Astfel de capac ntlnim la ma-sinile cu distributie prin supape si la ma-sinile de nalt pres.

Masinile la care ca-pacul inf al cil se toarn separat sunt mai usor de constr, usureaz proc tehno-logic al turnrii si prelucrrii.

Cmasa cilindrului

n cazul funct nde-lungate a masinii, peretii cil se uzeaz datorit frec pist.

La masinile nclinate, pist preseaz cu gre-utatea sa pe partea inf a cil, datorit crui fapt aceast parte a supraf cil se uzeaz mai mult dect partea sup (se ovalizeaz). Ptr a re-media aceast situ-atie cil are nevoie de strunjire si slefuire dndu-i forma initia-l perfect circular. Dup cteva strunjiri, peretii cil devin f. subtiri, ceea ce det nlocuirea cil sau a bl de cil. Schimbarea (nlocuirea) cil de abur cost scump si operatia e destul de greoaie. Ptr a nltura nlocuirea cil, partea lui inf se confect uneori separat sub forma unei cmsi. Cmasa cil se toarn din font aliat (special) sau din bronz, ptr a rezista frec si ptr a nu se uza repede. Cmsile se aplic numai cil de nalt pres, care lu-creaz cu abur supranclzit.

Cmsile se mai folos de asemenea ptr repararea masi-nilor vechi la care se mresc param aburu-lui la cil de nalt pres. F. rar se ntl-nesc cmsi de cil de medie pres, deoarece presarea acestor c-msi de diam mare este dificil.

Cutiile de etanseitate

Ptr micsorarea sc-prilor de abur n afara cil si a cutiilor de distributie, prin interstitiile formate la iesirea tijelor pist si a tijelor sertarelor cutiei de etanseitate. Aceste cutii se compun din urmt prti: bucs, garnitu-ri, inele de fund, presetup si suruburi de fixare. Garnitura e confect dintr-un mat moale (inele de font, aliaje speciale).

Fig2 Cutie de etan-seitate cu garnitur moale: 1capacul cutiei (font); 2inele de fund (bronz); 3salama-str sau azbest gra-fitat; 4presetup (bronz); 5-suruburi de fixare; 6tija pist

Cutia de distributie

n fct de distributia aburului n masin, cu ajut sertarelor sau cu ajut supapelor, ntlnim cutia serta-relor sau cutia supa-pelor de distributie.

Cutia supapelor sau cutia sertarelor de distributie e locasul unde are loc distri-buirea vaporilor n cil. Aceste cutii au form cil sau parale-lipipedic, n fct de forma sertarului (cil sau pl), care e dispus n int acestora. De regul, cutiile serta-relor se toarn dintr-o bucat cu cil ma-sinii (mai convenabil d.p.d.v. constr), uneori ns ele se constr separat. Cutii-le sertarelor turnate separat sunt mai usor de turnat si prelucrat. Cutiile sertarelor pre-zint inconvenientul c prinderea lor pe cil cu ajut flanselor e operatie complicat de montaj (neetan-seitate perfect).

Capacele cutiilor ser-tarelor sunt circulare sau dreptunghiulare n fct de forma ser-tarului. Ptr mrirea rezistenei capace-lor, acestea sunt pre-vzute, n partea lor ext, cu nervuri, per-pendiculare pe ax. Sp dintre aceste ner-vuri se acoper cu mat izolant (azbest sau staniol). Capace-le se prind de capa-cul cutiei cu ajut flanselor si a pre-zoanelor. La masinile cu abur nclinate si cu distributie prin supape, cutiile supa-pelor sunt turnate se-parat sau mpreun cu cil masinii si sunt dispuse deasupra cil sau lateral. Ptr fie-care supap se toarn separat cutia supapei, iar n general fiecare cil are 4 cutii de su-pape. Principala parte component a cutiei de distributie o constituie oglinda. Oglinda cutiei de distributie e pl pe care se deplaseaz sertarul si pe care sunt practicate feres-trele orificiilor de admisie si de evac a aburului din cutia sertarului n cil. Supraf oglinzii e f. bine prelucrat si lustruit ptr alune-carea usoar a sertarului.

Batiul si postamentul

La masinile vert cu dubl si tripl expan-siune, bl cil se spri-jin pe batiul masi-nii, format din coloa-ne de sustinere si bare masive turnate. n prezent se cunosc 3 tipuri constructr ale batiului: a)bare masi-ve, pe o parte si co-loane pe cealalt par-te (fig3); b)bare ma-sive pe ambele prti (fig4); c)coloane de sustinere pe ambele prti (fig5).

Fig.3 Fig.4 Fig. 5

De regul, barele masive sunt turnate din font si coloanele din ot forjat.

M7

Organele mobile ale masinii cu abur cu pist

Pistonul

Pist masinilor cu abur de tip naval se constr din font sau ot turnat, deoarece forta aburului care actioneaz asupra lor e de ordinul miilor de Kgf. Pist pot fi forjate sau sudate. Pist forjate se confect din ot sub forma unor discuri masive si se ntrebuinteaz la cil cu diam mic (cil de nalt pres si mecanismele aux). Ptr miscarea greu-ttii pist turnate din font si ot se confect goale la mijloc si de form conic sau pl.

La masinile principa-le cu abur se ntre-buinteaz de abicei, pist din ot n form conic. Un pist e pre-vzut cu canale de etansare (de regul 35). Diam ext al pist e mai mic dect diam int al cil. Jocul se las ntre pist si cilindru.

Ptr cil de nalt pres de la masinile care lucreaz cu abur supranclzit, jocul dintre pist si cil se mreste cu 1520%, deoarece si dilatarea pist e mai mic. Cnd jocul acesta se mreste din cauza uzurii se nlocuiesc att bandajul pist ct si inelele de etansare (segmenti). La masi-nile moderne se folos pist sudate care sunt f. usoare si n acelas timp destul de rezistente.

Fig.1 Pist masinii cu abur: 1cp pist; 2bandaj; 3inele de etansare (segmenti); 4butucul pistonului

Proc de fabric a seg-mentilor e f. preten-tios si const din mai multe operatii de prelucrare la strung si frez. Segmentii se calc tinnd seama de pres exercitat de peretii cil si de defor-mrile la care sunt supusi n timpul funct.

O mare atentie trb acordat la montarea segmentilor pe pist, deoarece tens max care se dezvolt n acest mom n seg-ment poate duce la ruperea acestuia.

Tija pistonului

Tija pist la masina cu abur se confect din ot forjat si se prelucrea-z f. bine la strung ptr a nu da nastere la o frecare mai mare n cutia de etanseitate.

Fig2 Tija pist

Un capt al tijei se fixeaz de pist cu ajut piulitei si al sigurantei sau chiar cu contrapiulit si un stift de sigurant, iar la cellalt capt tija se fixeaz de capul de cruce tot prin in-termediul piulitei si cu stift de sigurant.

Capul de cuce, pa-tinele capului de cruce si glisierele

Tija pist face leg-tura ntre pist si ca-pul de cruce, iar prin intermediul acestuia transmite micarea mai departe bielei. Deci capul de cruce este un organ intermediar, avnd un rol bine definit n transmiterea miscrii la axul masinii. n timpul funct masinii, forta dezvoltat de pres aburului care actioneaz asupra pist e transmis tijei pist, iar aceasta la rndul ei, prin inter-mediul dispozitivului de ghidare, care se compune din capul de cruce, patina si glisiera, transmite miscarea mai departe mecanismului biel-manivel, realiznd astfel punerea n miscare a axului masinii.

Cp capului de cruce e confect din ot tur-nat sau forjat si apoi prelucrat la strung si frez. Bolturile capu-lui de cruce sunt su-puse unui tratament termic.

De obicei, patinele se confect din font, iar supraf lor se acoper cu un strat de com-pozitie (antifric-tiune). Patinele pot fi dintr-o bucat cu capul de cruce sau se fixeaz pe acesta cu suruburi.

Glisierele se constr din font sau ot tur-nat si se prevd cu rcire int cu ap. Fl-celele (sinele de alunecare ale glisie-rei), se constr din font, ot turnat sau forjat si se fixeaz n buloane pe glisier sau pe batiul masinii.

Fig.3 Cap de cruce: 1tija pist; 2cp ca-pului de cruce; 3fu-surile capului de cru-ce; 4pilit de strn-gere; 5glisier; 6patin; 7 flcele

Biela

Biela e una din prin-cipalele piese ale ma-sinii cu abur. Biela uneste capul de cruce cu manivela axului cotit al masinii. Cu ajut mecanismului biel-manivel, mis-carea alternativ a pist, a tijei pist si a capului de cruce se transform n misca-re circular continu a arborelui motor (cotit) al masinii. Un capt al bielei se leag cu capul de cruce, iar cellalt capt, la manivela axului cotit. Biela are o form alungit, la extremittile creia sunt dispuse capetele cu lagre si cuzineti ptr asamblare. Biela se compune din cp, picior (partea de sus) si cap (partea de jos). Legtura capului de cruce cu piciorul bi-elei s.n. lagrul capu-lui de cruce, iar leg-tura bielei cu mani-vela s.n. lagrul butonului manivelei.

La masinile moder-ne, lagrele cu cuzi-netii lor se confect din ot, iar supraf de lucru sunt prevzute cu un strat de com-pozitie (antifrictiu-ne). Gros stratului de compozitie al cuzi-netilor bielei depinde de diam butonului de manivel si de bol-turile capului de cruce. Piciorul bielei e n form de furc cu 2 cuzineti. Picio-rul bielei n form de furc cu bolt se ntlneste de regul la masinile auxiliare.

Fig.4 Piciorul bielei n form de furc cu bolt

Arborele cotit

Arb cotit constituie una din cele mai im-portante piese ale masinii alternative cu abur. Arb cotit se constr din ot special si dup prelucrare e supus tratamentului termic. El poate fi dintr-o bucat sau din mai multe piese ansamblate prin flans.

n fct de nr cil masi-nii, arborele cotit poate fi cu un cot sau cu mai multe coturi. Arb cotit la masinile mici se constr dintr-o bucat din ot forajt. Nr si dispunerea ma-nivelelor la axul cotit se det n fct de tipul masinii.

Arborii cu un sg cot sunt utiliz ptr masi-nile mici aux cu un sg cil iar cele cu 2 coturi si cu dispune-rea manivelelor sub un unghi de 90o sunt utiliz ptr masinile cu dubl expansiune.

Masinile cu tripl expansiune cu arb cotit cu 3 manivele sunt dispuse sub un unghi de 120o una fat de alta. Ptr o mai usoar confect a co-turilor acestea se pot executa din bucti.

Fig.5 Arborele cotit: 1fusul axului; 2bratele manivelei (contragreut); 3fu-sul maneton; 4flan-s de cuplare; 5ex-centric montat pe arbore

Lagrele arb cotit

Arb cotit al masinii alternative cu abur se roteste n lagrele montate pe rama postamentului masi-nii. Lagrele arb cotit al masinii sunt lagre ptr sustinerea lui si s.n. lagre de pat. Lagrele de pat ale arb cotit se monteaz aproape de coturi ptr a micsora mom de nconv. Dimens lag-relor de pat depind de diam fusurilor arb cotit. Dup constr lor lagrele de pat sunt de 2 feluri: paraleli-pipedice si cil. Cuzi-netii de pat cu partea de jos cil se confect si se monteaz mult mai usor. n acest caz partea de jos se poate demonta, fr s se scoat arb cotit. Cu-zinetul e acoperit pe supraf de lucru cu un strat de compozitie (antifrictiune) sau cu un alt aliaj moale. ntre capacele cuzi-netului se dispun o serie de plci subtiri de alam (laine) ptr reglarea peliculei de ulei. La mijl cuzi-netului se prevede un orificiu ptr a se obs butonul arb cotit si ptr ungerea suplimentar.

Accesoriile unui bloc de cilindri

Fiecare bl de cil dis-pune de o serie de accesorii ptr buna funct. Acestea sunt: dispozitive de sigu-rant; robinete de purjare; dispozitive ptr luat diagrame; valv de introductie; demarorul; ap de msur si control.

Dispozitive de sigurant

Ptr prentmpinarea deteriorrii cp masi-nii, datorit cresterii pres aburului peste lim admis se mon-teaz pe cil sau pe capacul masinii dis-pozitive de siguran-t. Dintre aceste dis-pozitive fac parte su-papele de sigurant, care deschid automat orificiul de evac n atm. Pres n cil la sf compresiei poate s creasc datorit nefuncrt n bune cond a organelor de distrib sau pe timpul manevrelor de ple-care si acostare. Fie-care cil e prevzut cu cte 2 supape de si-gurant. Supapa de sigurant montat pe capacul inf al cil asig evac apei ce s-ar for-ma eventual prin condensare, n sp inferior al cilindrului.

Robinete de purjare

At cnd masina nu e bine nclzit, aburul intr n cutia serta-relor si apoi n cil se condenseaz la con-tactul cu peretii reci ai masinii. Ptr elimi-narea acestui con-densat se folos robi-nete de purjare care se monteaz cte 2 la fiecare cil (sp sup si sp inferior).

Dispozitiv ptr luat (ridicat) diagrame

Dispozitivele ptr luat diagrame la masina cu aburi se fixeaz prin intermediul unor racorduri pe capul cilindrului. Dispozitivul ptr luat diagrame e dotat cu un indicator, cu care verif buna funct a masinii, nregistrnd variatia pres aburului n cil, nec ptr det put masinii. Dispozitive-le indicatoare se monteaz n dreptul sp moarte ale cil.

Valv de introductie

Aceasta serveste la introducerea aburului proaspt n masin si la reglarea funct ma-sinii. Valv se mon-teaz pe cutia serta-rului de la cil de nalt pres. Aceast valv s.m.n. si valv principal de mane-vr, deoarece prin in-termediul ei se exe-cut toate manevrele masinii.

Supapa ptr admisie suplimentar a abu-rului (demarorul)

Demarorul serveste la pornirea masinii at cnd sub actiunea aburului introdus prin valv principal nu porneste din cau-z c pist de nalt pres s-ar afla aproape sau chiar la unul din pctele extreme. De-marorul permite in-troducerea direct a aburului n sertarul de medie pres sau chiar de joas pres. D.p.d.v. constr de-marorul e asemn-tor unei valv de dimens mici. Monta-rea demarorului se face la pctul de co-mand al masinii pe tubulatura de intro-ductie ce se racor-deaz la valv prin-cipal si n continoa-re la sertarele de me-die si de joas pres.

Ap de msur si control

manometre; mo-novacumetre (tubu-latura de evac CJP); vacumetre (conden-sor vidul); termo-metre; tahometre.

M9

Pierderile n masina cu abur

Proc real de trans-formare a energ term n l.m. n masina cu abur e nsotit de pier-deri. Pierderile de cld la funct masinii cu abur real sunt de 2 feluri: pierderi term si pierderi mecanice.

Pierderile term se da-toresc constr imper-fecte a masinii cu abur.

Un Kgf de abur dez-volt un l.m. mai mare at cnd lucrea-z ntr-o masin ide-al, ce funct dup un ciclu Rankine, dect at cnd lucreaz ntr-o masin real. Aceasta se datoreaz pierderilor term din masina real, con-ditionat de: micso-rarea pres si a temp aburului n tubula-tura principal; la-minarea aburului (la introductie) n orga-nele de distributie; destinderea incom-plet a aburului n cil masinii; cderea de pres ntre cil si con-densator la evac abu-rului utilizat; infl sp mort si comprimarea aburului n cil masi-nii; pierderile de abur de la presetupe si armturi, pe la ine-lele de etanseitate ale pist si organelor de distributie a aburului etc.

n afar de pierderile term, la masina cu abur mai exist si pierderi mec cauzate de frec dintre piesele n miscare. Aceste pierderi mec sunt luate n considerare la calc randam mec al masinii cu abur.

Att pierderile term, ct si cele mec nu pot fi complet nlturate. Acestea pot fi ns micsorate. De aceea e nec s se det cau-zele si valoarea pier-derilor si s se acti-oneze prin mijl efi-cace ptr reducerea lor la minimum posibil.

1.Pierderile n tu-bulatura principal de abur

Pierderile n tubu-latura principal de abur, ntre cldare si masin, nu apartin nemijlocit masinii, dar infl asupra eco-nomicittii ei. n micsorarea lui prin tubulatur, de la cl-dare pn la masin, aburul sufer pierderi de pres si scderi de temperatur.

Pierderile de pres a aburului pe tubula-tur, de la cldare la masin, e inevitabil, fiind cauzat de re-zistentele hidrodina-mice pe care aburul le ntmpin la trece-rea prin aceast tubu-latur, cum sunt: frec aburului de peretii int, rezistentele ar-mturilor, ale cotu-rilor tubulaturii etc.

Valoarea pierderilor de pres a aburului n tubulatur depinde de lungimea acesteia si de vit de scurgere a aburului si este dat de rel:

unde:-pres din cldare;-pres la intrarea aburului n masin.

Rcirea aburului prin tubulatur depinde n general de calit izo-latiei si atinge valoarea:

Calit tubulaturii prin-cipale se caracteri-zeaz prin randam su , care e cu-prins, n cond normale de izolare, ntre limitele:

Ptr micsorarea pier-derilor n tubulatura principal de abur, trb luate urmt msu-ri: 1)dispunerea ma-sinii aproape de cl-dare, micsornd ast-fel lung tubulaturii, nr coturilor si al armturilor ei; 2)sect tubulaturii s fie su-ficient de mare; 3)izolarea tubulaturii s fie efectuat cu un mat de bun calitate si suficient de gros.

n timpul expl masi-nii trb s se aib n vedere ca toate valv de pe traseul tubula-turii de abur s fie n ntregime deschise, iar izolatia s fie uscat si bine ntretinut.

2.Pierderile datora-te laminrii aburu-lui la introductie

n timpul admisiei n cil, aburul ntmpin rezistent din partea canalelor a cutiei sertarului cu cil. Gra-dul de destindere al acestor canale varia-z n timpul funct masinii. Datorit n-gustrii canalelor de legtur la admisie, vit aburului creste, iar pres aburului sca-de, ceea ce indic existenta fenom de laminare (strangula-re) a aburului.

Fig.1 Diagrama i-s a fenom de laminare a aburului la admisie

n fig1 s-a reprez fenom de laminare a aburului n diagrama i-s, linia re-prezentnd laminarea (strangularea) la admisie a aburului.

n acest fenom con-tinutul initial de cld al aburului rmne const , i pres scade . Cderea adiabatic de ental-pie pn la laminare e (linia ) mai mare dect dup laminare (linia ), care va fi egal cu:

Aceste pierderi de cld ating, n general, valorile de 12% din cderea adiaba-tic de entalpie n cilindru, dac acesta are o izolatie bun.

3.Pierderi datorate destinderii incom-plete a aburului n cilindrul masinii

Ptr ca o masin s lucreze dup un ciclu teoretic Rankine e nec ca aburul s se destind complet n cil, ceea ce ar nece-sita un vol f. mare al cil. Aceasta nseam-n c ntr-o masin real pres a aburului la evac din cil masinii nu poate fi egal cu pres din condensator si ntotdeauna (fig2). Di-ferenta acestor pres asig evac aburului din cil masi-nii prin nvingerea tuturor rezistentelor ntlnite n canalele de evacuare.

n fig2 si 3 e prezen-tat ciclul teoretic cu destindere incomple-t a aburului, n dia-gramele p-V si resp T-s ptr abur supra-nclzit, de la pres initial la pres final .

Fig. 2 Ciclul teoretic al masinii cu abur si destindere incomple-t a aburului, n diagrama p-V Fig. 3 Ciclul teoretic al masinii cu abur si destindere incomple-t a aburului, n diagrama T-s

n fig2 supraf a-b-c-d-a reprez l.m. teo-retic al unui Kgf de abur cu destindere incomplet pn la pres .

n fig3 supraf A-B1-B-E-F-D corespunde cantit de cld A1, echivalent cu l.m. teoretic dezvoltat de un Kgf de abur lundu-se n consi-deratie pierderile da-torate destinderii in-complete a aburului.

n fig2 si 3 celelalte notiuni reprez: liniile e-f si E-Ftrans-formri izocore prin destinderea incom-plet a aburului; , si -vol spe-cifice ale aburului corespunztoare la admisia n cil, la sf destinderii complete.

Pierderile de l.m. da-torate destinderii in-complete a aburului se reprez n diagrama p-V prin supraf e-c-f-e, iar cld echi-valent acestei pier-deri de l.m. se reprez n diagrama T-s prin supraf E-C-F-E.

n cond de la nave, unde toate gabaritele masinilor sunt limi-tate, e nec ca la ale-gerea vol cil masini-lor cu abur care lu-creaz cu abur la pres gradul de destindere al aburului s nu depseasc limitele . La mainile moderne, cu parametri nali, gradul de destindere al aburului poate atinge valoarea . Gradul de destindere al aburu-lui n cil cu destin-dere incomplet (fig 2), reprez rap:

n masinile cu des-tindere multipl, proc de lucru al aburului se realiz n ctiva cil, de aceea gradul de destindere reprez rap dintre vol cil de joas pres si vol cil de nalt pres :

unde - gradul de umplere al C..P.

n cil cu destindere incomplet a aburu-lui, pres se det prin rap vol si de aceea, ptr det lui e bine s se folos diagrama i-s (fig4). n aceast fig pctul 1 se gs la intersectia izobarei cu izoterma i izocora . Din punctul 1 se duce o perpendicular pe abscisa OS, pn se ntretaie cu izocora si se det pctul E, def de pres si entalpia .

Fig4 Variatia cderii adiabate prin destin-derea aburului de la pres pn la pres si

Dac avem un ciclu cu destinderea com-plet a aburului pn la pres , iar dc ciclul s-ar realiza cu destinderea complet numai pn la pctul E, at pierderea cde-rii adiabate la destin-derea complet a aburului va fi egal cu:

La masinile moderne aceast pierdere de cld (l.m.) atinge valoarea de 1216 % din cderea adia-batic , adic .n acest caz randam ciclului teoretic cu destindere incomple-t a aburului fat de randam teoretic al ciclului Rankine va fi mai mic datorit pierderii cderii adia-bate. Ptr ridicarea randam inst de fort cu abur, n unele inst de fort cu abur se monteaz ntre cil de joas pres al masinii si condensator o turb de joas pres care s lucreze cu abur pre-lucrat din masin. Acest tip de inst de fort combinate si gs o larg ntrebuin-tare la navele moderne.

4.Pierderi la evalua-rea aburului n condensator

Aburul prelucrat n masin fiind evac n condensator ntmpi-n anumite rezisten-te pe tubul de evac, datorit crui fapt apare o diferent de pres (fig5). Aceast cdere de pres con-stituie pierderea de pres la evac aburului n condensator si este egal cu:

unde-pres me-die la evac aburului din cil.

Fig5 Pierderi la evac aburului n conden-sator Fig. 6 Vol sp mort

De obicei cderea de pres care are loc la evac aburului din condensator e cu-prins ntre limitele:

n acest caz pierderea de l.m. corespunz-toare cderii de pres se reprez gra-fic prin supraf hasurat .5.Pierderi din cau-za sp mort si a com-primrii aburului n masin

Fiecare cil de abur al masinii are sp moar-te, care se compun din vol canalului de abur si din vol dintre pist si capac, at cnd pist se afl n pctul mort. De ex ptr ma-sina vert monocilin-dric nltimea sp mort e notat cu , asa cum se vede n fig6, iar vol sp mort const din vol dintre capac si pist plus vol canalului de abur.

Umplerea cu abur a vol sp mort se asig cu o cantit supli-mentar, care mre-ste consumul total de abur pentru cilindru.

Acest vol s.n. mort ptr c el e limitat la supraf moarte neu-tilizate ale cil de abur si ale canalului de abur care joac rol activ n schimbul de cld cu aburul de admisie la evac, m-rind astfel pierderea de cld. Ptr fiecare sp al cil se det mrimea vol mort, dup desen sau umplnd sp cu ap (n cazul n care vol e etansat perfect). El nu trb s fie prea mare.

Dc se tine seama de mrimea vol sp moarte la masinile reale cu abur, rezult c fat de masina fr aceste sp va trb s se consume o cantit mai mare de abur. Prin urmare e nevoie de o cantit su-plimentar de abur, ce constituie pierde-rea datorat existen-tei sp mort, abur nec umplerii acestui sp.

Ptr micsorarea con-sumului de abur ne-cesar umplerii sp mort se procedeaz la ntreruperea anti-cipat a evac aburu-lui care a lucrat n cil. Aburul utilizat rmas n cil e com-primat de pist n fie-care parte a cil si ca urmare se micsorea-z consumul de l.m. suplimentar, nec comprimrii aburului rmas n cil. n acest fel, n locul pierde-rilor datorate existen-tei sp mort apare o pierdere de l.m. con-sumat ptr compri-marea aburului, fapt ce prezint avantaje, deoarece aceast pierdere e mai mic dect n primul caz. O parte din aburul comprimat umple partial vol sp mort cnd pist se afl ntr-o poz extrem; n afar de aceasta, prin comprimare, pe ln-g ridicarea temp aburului se nclzesc si supraf int ale sp mort naintea admi-siei aburului proaspt ceea ce det micso-rarea pierderii cauza-te de schimbul de cld. De asemenea, datorit comprimrii fortelor de inertie ale organelor mobile care particip la miscarea alternativ (pist, tij, patine etc.) sunt anihilate (partial sau total), ceea ce face ca masina s aib o funct lin (normal), fr trepidatii.

Umplerea sp mort necesit un consum suplimentar de abur proaspt. Prin urmare pierderea din cauza sp mort nu poate fi complet nlturat. De aceea pierderea total datorat com-primrii si existentei sp mort reprez 45 % din pierderea termic adiabatic a fiecrui cilindru.

6.Pierderi datorate schimbului de cld ntre abur si peretii cilindrului

n timpul funct masi-nii, toate supraf int ale canalelor de abur, ale cil, ale capacelor, pist si tijelor acestora vin n contact cu aburul de diferite temp si de aceea si temp lor e diferit. Diferenta de temp dintre abur si peretii cil creaz ntre acestia un schimb permanent de cld. Aburul n contact cu supraf int se rceste si se transform partial n condensat. Acest fenom, la pri-mele curse ale pist, s.n. condensatie primar.

La sf destinderii si la evac lui, aburul are o temp mai mic dect a supraf cu care intr n contact si deci schimbul de cld are loc de la pereti la abur, iar condensatul de pe supraf nclzite se transform din nou n abur. Acest fenom s.n. vaporiza-re secundar.

Vaporizarea secun-dar e duntoare n cazul masinilor cu simpl expansiune, deoarece aburul se-cundar e evac direct n condensator si prin aceasta se reduce randam masinii. Dc masina e cu multipl expansiune, at vapo-rizarea secundar e mai putin duntoa-re, ntruct cld abu-rului secundar poate fi folos parial n ceilalti cil. Dar si n masina cu multipl expansiune pierderea term din cauza schimbului de cld e suficient de mare. Valoarea pierderilor din cauza schimbului de cld n masina cu abur depinde de dimensi supraf int cu care vine n contact aburul, de diferenta de temp a aburului la admisie si evac, de coef global de trans-mitere a cld si de durata proc schimbu-lui de cldur.

Trb s se tin seama de faptul c cea mai mare pierdere din cauza schimbului de cld se produce la admisie, cnd aburul proaspt cu o temp ridicat transmite din cld sa peretilor mai putin nclziti si cil si celorlalte supraf int cu care vine n contact direct.

Pierderile din cauza schimbului de cld ntre abur si peretii cil s-au det exp, sta-bilindu-se formule empirice.

Msurile care se iau ptr micsorarea aces-tor pierderi datorate schimbului de cld sunt urmt: 1)Folos aburului suprancl-zit n masin. La funct masinii cu abur supranclzit coef global de transmitere a cld de la abur la peretii cil e mult mai mic dect n cazul funct aburului satu-rat, de unde rezult c si peretii cil transmit mai putin cld mediului ncon-jurtor. n afar de aceasta, aburul su-pranclzit nu se con-denseaz pe peretii cil dect at cnd temp atinge valoarea de saturatie. De aceea toate masinile principale lucreaz numai cu abur supranclzit, iar temp de supran-clzire e si ea limi-tat de calit uleiului ntrebuintat ptr unge-rea int si de calit fon-tei din care sunt confect cil. De obicei temp aburului supra-nclzit nu depseste 300 oC.

Ptr a mri randam masinilor aux, care actioneaz grupuri electrogene, pompe de circulatie, venti-latoare etc., se folos abur supranclzit, la o temp de supran-clzire destulde mic; 2)Folosirea ex-pansiunii multiple a aburului n masin. La aceste masini cderea de temp a aburului (ntre clda-re si condensator) e repartizat pe mai multi cil, ceea ce duce la micsorarea diferentei de temp ntre introducerea si evac din fiecare cil si ca urmare se micso-reaz schimbul de cld. n afar de aceasta, cld pierdut n cil anterior se va folosi n ci urmtor; 3)Mrirea nr de tura-tii la masin. Aceast msur reduce durata de timp ptr schimbul de cld ntre aburul admis si peretii int ai cil; 4)Folosirea di-stributiei aburului cu supape. n acest caz admisia si evac abu-rului se realiz cu su-pape separate si pe canale diferite. n masinile nclinate se poate realiza un sp mort f. mic si ca urmare supraf mici, ceea ce reduce sim-titor schombul de cld; 5)Folosirea comprimrii aburului utilizat. Prin compri-marea aburului se nclzesc supraf int ale cil nainte de admisie; 6)Folosirea supranclzirii inter-mediare a aburului din tubul de legtur ntre cil masinii cu expansiune multipl; 7)Folosirea ungerii int a cil cu un strat subtire de ulei, al crui coef de trans-mitere a cld e f. mic si se micsoreaz ast-fel schimbul de cld; 8)Folosirea unui mat ru conductor de cld ptr izolarea ext a cilindrilor masinii.

7.Pierderile de cld n mediul nconjurtor

Datorit conductibi-littii term a mat term din care se confect cil, o parte din cld aburului care lucreaz n ma-sin e transmis me-diului nconjurtor. Din aceast cauz se micsoreaz energ aburului si se mre-ste temp aerului n compartim masinilor.

Ptr masinile cu o bun izolatie term, aceast pierdere nu trb s depseasc 1,01,5 %.

Msura cea mai efi-cient ptr micsorarea acestei pierderi o constituie izolarea cil masinii cu un strat de mat izolant, avnd o gros suficient. n timpul expl trb urm-rit ca izolatia masi-nilor s fie bine us-cat si s nu fie deteriorat.

8.Pierderile din cauza scurgerilor de abur

Pierderi considerabi-le de abur se produc si din cauza neetan-seittii la cutiile de etanseitate, la arm-turi, la garniturile flanselor de legtur etc. Pierderile datora-te scurgerilor de abur la masinile cu sertare si supape nu pot fi nlturate n ntregi-me. Aceste pierderi se datoresc si utiliz premature a mat dife-ritelor organe, care infl asupra scurge-rilor de abur. De aceea una din m-surile importante ptr reducerea pierderilor const n alegerea calit mat de constr a acestor organe. n afar de aceasta mai trb luate urmt m-suri ptr a micsora scurgerile de abur, si anume: folosirea garniturilor si a cu-tiilor de etanseitate de bun calit, care s reziste pres si temp de regim a aburului; folosirea uleiului de bun calit ptr unge-rea int a masinii, ceea ce micsoreaz uzura supraf n con-tact; supravegherea atent a masinii, efectuarea la timp a reviziilor tehnice.

Prin respectarea acestor msuri pier-derile datorate scur-gerilor de abur se reduc f. mult. La ma-sinile moderne cu abur aceste scurgeri sunt reduse la max.

Diagrama indicat a masinii reale cu abur

n comparatie cu masina ideal, masi-na real nu respect ip fcute ptr studiul diagramei teoretice si ca urmare va exista o diferent ntre dia-grama ideal (teore-tic) si cea real (in-dicat). Diferenta aceasta e det de pier-derile term care au loc n masina cu abur real.

Ptr a obs mai bine care e infl pierderilor term asupra diagra-mei ideale a masinii, se reprez n diagrama p-V diagramele in-dicat si teoretic ale masinii simple cu abur cu pist (fig7).

Fig7 Diagramele in-dicat si teoretic reprezentate n diagrama p-V

n fig7 s-a reprez diagrama indicat 1-2-3-4-5-1 care e dis-pus n int diagramei teoretice a-b-c-d-a ptr o masin care lucreaz dup ciclul Rankine.

Notatiile din fig7 au urmt semnificatii: supraf 1-2-3-4-5-1 e diagrama indicat care reprez lucrul util n masina real; supraf a-b-c-d-a e diagrama teoretic care reprez lucrul teoretic n masina ideal; -pres aburului naintea intrrii n cil masinii; -pres n con-densator; -pres aburului la evac n condensator; -pres la sf compri-mrii aburului prelu-crat, rmas n cil ma-sinii; -vol abu-rului intrat n cil la o sg curs; -vol util al cil; -vol sp mort.

Rap dintre supraf diagramei indicate si supraf diagramei teo-retice s.n. randam indicat al cil masinii reale:

Deosebirile principa-le dintre diagrama indicat si cea teore-tic sunt urmt: 1)Pres aburului la ad-misia n cil e ntot-deauna mai mic dect pres avut na-inte la intr n cil ma-sinii, datorit pierde-rilor de pres din cau-za laminrii aburului.

2)Admisia aburului n cil nu e o tran-sformare izobar, ci o politrop (1-2) da-torit cderilor de pres si temp din cau-za laminrii aburului si resp a schimbului de cld ntre abur si organele masinii. 3)Expansiunea abu-rului nu se face dup o adiabat, ci dup o politrop (curba 2-3) a crei ecuatie este

4)Expansiunea abu-rului nu se efectuea-z pn la captul cursei pist, ci numai pn n mom cnd ncepe deschiderea avansului la evac (pctul 3). 5)Linia (3-4) a evac aburului din masina real e situat mai sus dect linia pres din condensor (d-e), da-torit pierderilor de pres la evac aburului n condensor:

6)Evacuarea aburului din cil nceteaz at cnd ncepe compri-marea (pctul 4), iar pres la sf comprimrii este :

7)Admisia aburului n cil masinii ncepe at cnd pist nc nu a ajuns n poz extrem, adic n pctul 5, cnd ncepe mom deschi-derii avansului la in-troducerea aburului.

1.L.m. si randam masinii cu abur

S pp c n timpul unei sg curse a pist ptrunde n cil masi-nii o cantit de abur egal cu:

unde: Gconsumul de abur al masinii; n nr de turatii al masinii pe minut.

n acest caz, vol de abur admis n cil masinii la o sg curs va fi:

unde: -vol speci-fic initial al aburului cu param si .

L.m. util, echivalen-tul lui de abur, ntr-o sg parte a cil la masina real, n timpul a 2 curse de pist, e reprez grafic n dia-grama p-V prin supraf diagramei in-dicate 1-2-3-4-5-1 (fig7) si este egal:

unde:-pres me-die indicat a abu-rului n cil, ptr 2 curse; -vol util al cilindrului.

Dc se cunosc diam cil D si cursa pist S, det vol cil se face astfel:

iar formula l.m. util va cpta forma:

n cazul cnd cantit de abur e intro-dus ntr-o masin care ar lucra dup un cicl teoretic Rankine, at l.m. teoretic pro-dus de aceast cantit de abur va fi:

unde - cderea de entalpie a aburului n timpul destinderii adiabate, dat n diagrama i-s de vert ntre strile initial si final ale destinderii adiabate.

Randam indicat al cil e rap dintre cderea adiabat indicat si cderea tota-l din cil masinii:

unde adic reprez cld echivalent cu l.m. util dezvoltat de un Kgf de abur n masin.

Din formula putem deduce valoarea lui :

Aceast expresie reprez cderea adia-bat indicat, echi-valent cu l.m. util ntr-un sg cil al masinii cu abur.

Dc avem ns o ma-sin cu multipl ex-pansiune, at cderea adiabat total indi-cat va fi egal cu suma cderilor adia-bate indicate tuturor cil masinii, adic:

iar cderea total adi-abat a masinii va fi:

Randamentul indicat al masinii cu multi-pl expansiune va fi:

de unde rezult va-riatia de entalpie n masin:

n acest caz rel de legtur ntre l.m. util al aburului L, put indicat a masinii si cderea adia-bat indicat a ma-sinii e urmt:

Consumul specific indicat de abur, adic ptr 1 CP efectiv pe or este:

Consumul specific efectiv de abur, adic pentru 1 CP efectiv pe or este:

unde-randam mec al masinii cu abur care e egal cu rap:

Valoarea randam mec al masinii mo-derne cu abur este de 0,80,95.

Consumul specific indicat de cld ptr 1 CP indicat este:

unde:-con-tinutul de cld al unui Kgf de ag term de lucru n timpul unui ciclu;-en-talpia condensatului, corespunztoare temp de saturatie, la pres din condensator

Ptr det valorii cde-rilor adiabatice, con-sumurile specifice de abur si a cld se poate folosi diagrama i-s.

Fig. 8 Reprezentarea n diagrama i-s a proc de lucru al abu-rului n masina cu simpl expansiune

Fig. 9 Reprezentarea n diagrama i-s a proc de lucru al abu-rului n masina cu treipl expansiune

Ptr studiul si calc masinilor cu abur cu simpl expansiune se folos metoda proc de lucru al aburului cu ajut diagramei i-s (fig8). Astfel: din pctul 1, ce caracte-rizeaz starea initial a aburului nainte de a intra n masin, starea def de param lor si se constr o linie vert 1-2 pn la pres din condensator. Aceast linie reprez destin-derea adiabat a abu-rului n masin, care antreneaz o cdere total de entalpie . Cunoscndu-se va-riatia de entalpie util , se det pctul 3, care se afl situat sub pctul 1 la o dist egal cu valoarea .

Prin pctul 3 se duce o linie paralel cu abs-cisa OS pn la in-tersectia cu izobara si se afl pctul 4 ce corespunde strii reale a aburului la sf proc de lucru.

Dreapta 1-4 reprez aprox proc de lucru al aburului n masina real cu simpl ex-pansiune, proc real de lucru care are loc n masin e reprez cu aprox prin linia punctat ce uneste pctele 1 si 4. Seg-mentul adiabatic 3-2 corespunde pierde-rilor term din masin si se noteaz cu .

Ptr masina cu ex-pansiune multipl proc conventional n diagrama i-s se constr n mod analog si consecutiv ptr fiecare cil n parte.

Ptr constr proc con-ventional, n prima aprox se det varia-tiile de entalpie ptr fiecare cil. Astfel, ptr masina cu tripl ex-pansiune s-a admis urmt succesiune ptr reprez proc termic n diagram.

Cunoscnd param initiali ai aburului nainte de a intra n masin, si , se det pctul 1 ce corespunde continutului initial de cldur .

Din pctul 1 se duce o vert pe care se ia c-derea de entalpie care are loc n cil de nalt pres si se det astfel pctul 2 situat pe izobara , corespunztoare pres la intrarea n cil de medie pres C.M.P.

n acelasi mod se det pres aburului n resi-verul C.J.P. Din pct 1 n jos se ia cderea term indicat C.I.P. si se obt astfel pct 3. Prin pct 3 se duce o oriz pn la pct 4. Dreapta 1-4 reprez proc aprox de lucru al aburului n C.I.P., iar pct 4 corespunde terminri proc n C.I.P. si nceputul proc n C.M.P.

n mod analog se constr proc aprox de lucru al aburului 4-7 din C.M.P. si cel din cil de joas pres 7-10. Pct 10 caracte-rizeaz starea aburu-lui la sf proc din C.J.P. Diferenta de entalpie de la oriz ce trece prin pct 11 reprez la scar pier-derile term din ma-sina cu abur, notate cu .

Din diagram se poate det cderea term indicat ptr ma-sina cu dubl expansiune:

iar ptr masina cu tripl expansiune:

unde,si sunt cderile term utile corespunztoare C.I.P., C.M.P. si C.J.P., n Kcal/Kg.

Economicitatea term a masinilor navale cu abur se det cu ajut randamentelor.

Dc considerm c o masin cu abur funct dup un ciclu teoretic Rankine, economici-tatea ei se det cu ajut randam term teoretic, adic:

Ptr stabilirea gradu-lui de perfectiune al masinii se det randam term indicat - dat de rap din-tre cantit de cld, transformat n l.m. util, si cantit de cld pe care o primeste aburul n timpul unui ciclu, adic:

Randam term efectiv al masinii cu abur det toate pierderile de la ciclul masinii pn la ax, adic:

undee randam mec al masinii.

Valoarea randam term efectiv depinde de valoarea celorlalti factori:,si.

Ptr a aprecia econo-micitatea unei inst de fort cu abur trb s se studieze randam cu care ea lucreaz. Randam de care trb s se tin seama e randam total al inst .

Randam total al unei inst depinde de mri-mea pierderilor n inst si se det cu formula:

unde:-randam cldrii de abur; -randam tubu-laturii principale de abur;-randam mecanismelor aux.

Ptr a mri randam total al inst trb s actionm n sensul reducerii pierderilor n masin si n inst.

Put indicat a masinii cu abur

Cunoscnd pres indi-cat medie, se poate det put indicat a masinii. Astfel:

unde: -pres indicat medie;

-supraf pist; -diam int al cil;-cursa pist; nnr de rotatii pe minut ale axului.

Ptr masina cu tripl expansiune, put indi-cat a masinii e egal cu suma put indicate a cilindrilor, adic:

Dc se cunoaste pres indicat medie a ma-sinii cu expansiune multipl si diam util al cil de joas pres , n cm, ptr a det put in-dicat medie a ma-sinii cu expansiune multipl se poate folosi formula:

Cunoscnd vit medie a pist , care se det cu formula:

Put efectiv la arb masinii cu abur e n-totdeauna mai mic dect put indicat, datorit pierderilor n fiecare din organele masinii, adic: .

Repartizarea put n procente pe cil se face aprox n mod egal ptr a nu solicita inegal vreunul din cil masinii cu abur.

PAGE 46

_1032453369.unknown

_1032672252.unknown

_1033614671.unknown

_1033632006.unknown

_1046061886.unknown

_1046062403.unknown

_1046069177.unknown

_1046069395.unknown

_1046069443.unknown

_1046069458.unknown

_1046069428.unknown

_1046069321.unknown

_1046068928.unknown

_1046069074.unknown

_1046068879.unknown

_1046062260.unknown

_1046062297.unknown

_1046061980.unknown

_1033640573.unknown

_1046023558.unknown

_1046061085.unknown

_1045994669.unknown

_1033632066.unknown

_1033640529.unknown

_1033632024.unknown

_1033631397.unknown

_1033631774.unknown

_1033631809.unknown

_1033631894.unknown

_1033631791.unknown

_1033631485.unknown

_1033631745.unknown

_1033631438.unknown

_1033630947.unknown

_1033631066.unknown

_1033631343.unknown

_1033630977.unknown

_1033630874.unknown

_1033630904.unknown

_1033630761.unknown

_1033564383.unknown

_1033565221.unknown

_1033566239.unknown

_1033611984.unknown

_1033612579.unknown

_1033614463.unknown

_1033611999.unknown

_1033611646.unknown

_1033611810.unknown

_1033566526.unknown

_1033567005.unknown

_1033567576.unknown

_1033566694.unknown

_1033566475.unknown

_1033565550.unknown

_1033566141.unknown

_1033566179.unknown

_1033566090.unknown

_1033565486.unknown

_1033565519.unknown

_1033565326.unknown

_1033564752.unknown

_1033565186.unknown

_1033565206.unknown

_1033565100.unknown

_1033564403.unknown

_1033564607.unknown

_1033564392.unknown

_1033563513.unknown

_1033563866.unknown

_1033564281.unknown

_1033564339.unknown

_1033564216.unknown

_1033563610.unknown

_1033563713.unknown

_1033563564.unknown

_1032672566.unknown

_1033563186.unknown

_1033563497.unknown

_1032673405.unknown

_1032672352.unknown

_1032672438.unknown

_1032672565.unknown

_1032672272.unknown

_1032502162.unknown

_1032503911.unknown

_1032504232.unknown

_1032504401.unknown

_1032504459.unknown

_1032504321.unknown

_1032503979.unknown

_1032504029.unknown

_1032503927.unknown

_1032503400.unknown

_1032503579.unknown

_1032503783.unknown

_1032503554.unknown

_1032503257.unknown

_1032503342.unknown

_1032503198.unknown

_1032500780.unknown

_1032501883.unknown

_1032502020.unknown

_1032502067.unknown

_1032501952.unknown

_1032500913.unknown

_1032500934.unknown

_1032500837.unknown

_1032500445.unknown

_1032500568.unknown

_1032500636.unknown

_1032500512.unknown

_1032500345.unknown

_1032500396.unknown

_1032500244.unknown

_1032431872.unknown

_1032440209.unknown

_1032452142.unknown

_1032452975.unknown

_1032453274.unknown

_1032453368.unknown

_1032453367.unknown

_1032453142.unknown

_1032452737.unknown

_1032452886.unknown

_1032452230.unknown

_1032451792.unknown

_1032451969.unknown

_1032452078.unknown

_1032451859.unknown

_1032440614.unknown

_1032451721.unknown

_1032440295.unknown

_1032434081.unknown

_1032434370.unknown

_1032437512.unknown

_1032440112.unknown

_1032437475.unknown

_1032434187.unknown

_1032434282.unknown

_1032434106.unknown

_1032432082.unknown

_1032432133.unknown

_1032434053.unknown

_1032432116.unknown

_1032431990.unknown

_1032432012.unknown

_1032431968.unknown

_1032410658.unknown

_1032431422.unknown

_1032431688.unknown

_1032431812.unknown

_1032431843.unknown

_1032431748.unknown

_1032431625.unknown

_1032431666.unknown

_1032431491.unknown

_1032431010.unknown

_1032431297.unknown

_1032431357.unknown

_1032431020.unknown

_1032430683.unknown

_1032430996.unknown

_1032410678.unknown

_1032333829.unknown

_1032410247.unknown

_1032410345.unknown

_1032410466.unknown

_1032410292.unknown

_1032333994.unknown

_1032409873.unknown

_1032333894.unknown

_1032333993.unknown

_1032331726.unknown

_1032333653.unknown

_1032333780.unknown

_1032331781.unknown

_1032331523.unknown

_1032331641.unknown

_1032331499.unknown