Іонізація вологопарового потоку та перспективи практичного застосування електророзрядних пристроїв в турбоустановках

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 %.