ТУРБОРАСШИРИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Турборасширительные машины пред­ставляют собой газовые турбины, пред­назначенные для охлаждения газа за счет совершения им технической работы. Они применяются главным образом в технике сжижения и разделения га­зов (турбодетандеры) и кондициониро­вания воздуха (турбохолодильники).

В результате массового перевода до­менных печей на работу с повышенным давлением газа под колошником появи­лась возможность использования потен­циальной энергии доменного газа. До­менный газ, имеющий давление 0,25— 0,3 МПа, расширяется в специальной газовой турбине до давления около 0,11 МПа, еще достаточного для транс­портировки его потребителю. Мощность, развиваемая такой турбиной, зависит от количества доменного газа, его началь­ного давления и температуры. Например, выход доменного газа из домны объемом 1400м³ достигает 250 000 м³/ч; мощ­ность, развиваемая турбиной при давле­нии газа 0,25 МПа и температуре 500 °С, составит около 12 000 кВт. Конструкция турбины мало отличается от описанных выше.

В технике сжижения и разделения газов наиболее широкое применение на­шли радиальные Турборасширительные машины (рис. 20.12), в которых поток сжатого газа направлен от периферии к центру по радиусу. Основными рабочи­ми элементами являются неподвижный сопловый направляющий аппарат, в ко­тором происходит преобразование потен­циальной энергии газа в кинетическую, и вращающееся рабочее колесо, в кото­ром кинетическая энергия газа преоб­разуется в работу, передаваемую на вал.

Главным преимуществом радиальных турбин перед осевыми является большой перепад давлений, срабатываемый в од­ной ступени. Поэтому расширительные

турбины обычно удается сделать одноступенчатыми, что упрощает кон­струкцию.

Радиальные расширительные маши­ны имеют производительность от 0,03 до 15 кг/с и отношение начального давле­ния к конечному от 4 до 30 Частота вращения вала достигает 2500 1/с (150 000 об/мин).

Одноступенчатая радиальная реак­тивная расширительная машина впервые была предложена академиком П. Л. Ка­пицей для систем глубокого охлаждения газов в 1931 г.