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Prof. Dr.-Ing. K. Schwarzer Labor Kolben- und Strömungsmaschinen
Fachhochschule Aachen, Abteilung Jülich Technische Thermodynamik
Folgen der Leistungsveränderung
Ändert man den Frischdampfdruck durch Drosseln oder ändert man die Dampfmenge durch Schliessen von
Düsenventilen, dann verschiebt sich die Druckverteilung in den Turbinenstufen. Bei der Mengenänderung ist
dies der Fall, weil in den nachfolgenden Strömungsquerschnitten der "Stau" geringer wird, so daß die
geringere Dampfmenge stärker expandiert. Besonders die Regelstufe verarbeitet ein größeres Gefälle.
Der Turbinenwirkungsgrad nimmt ab, weil sich die Zuströmrichtungen zur Beschaufelung infolge geänderter
Gefälleverteilung ändern (Geschwindigkeitspläne mit α, β und u = konst.) und weil die übrigen Verluste wie
Radreibung, Ventilation, Spaltverluste in ihrer absoluten Höhe erhalten bleiben und bei geringerer
Stufenleistung mehr Gewicht haben. Eine genauere Vorausberechnung der Turbinenwirkungsgrade ist bei
vielstufigen Turbinen nicht möglich, die Werte müssen aus Meßergebnissen entnommen werden.
6.4.2 Drosselregelung
Die Drosselregelung ist deswegen einfach im Aufbau, weil nur ein Ventil benötigt wird. Der Ventilsitz wird so
ausgebildet, daß der nach der Kontinuitätsgleichung notwendige Drosselquerschnitt A Dro zusammen mit
einem wählbaren Ventilhub vorliegt.
Durch das Drosseln wird das Nutzgefälle verkleinert. Gleichzeitig ändert sich der Dampfdurchsatz, der etwa
im Verhältnis der neuen Drücke zurückgeht. Der Verlauf im h-s-Diagramm zeigt, wie das isentrope Gefälle h t
abnimmt.
Das Drosseln ist ein nicht umkehrbarer Prozeß mit Entropievermehrung, der aus diesem Grunde zunächst
unwirtschaftlich ist. Der Vorteil ist jedoch neben dem einfachen Aufbau, daß die Turbinenverluste kleiner
werden können. Die Dampfgeschwindigkeiten in den Stufen werden, weil die Stufengefälle kleiner werden,
kleiner; die u/c-Werte werden größer, was in vielen Fällen eine Verbesserung des η u bedeutet, weil die
Stufen meist für möglichst kleine u/c-Werte ausgelegt sind, um mit weniger Stufen auszukommen. Die
Radreibungs-, Ventilations- und Spaltverluste nehmen ab, weil die spez. Volumina durch die neue
Gefälleverteilung zunehmen. Das Vakuum wird wegen der kleineren Dampfmenge besser.
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