Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Тепловой расчет турбины ПТ-25-90/11

Министерство энергетики РФ

Управление кадров и социальной политики

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

ИРКУТСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

УТВЕРЖДАЮ

Председатель ЦК ____________________ «____»__________2004г.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тепловой расчет турбины ПТ-25-90/11

(название)

Лист утверждения

КП.1093.1005.2004.ЛУ

(обозначение)

Руководитель Разработал студент

Козловская Н.И. Харламов А. И.

(подпись) (И.О. Фамилия) (подпись) (И.О. Фамилия)

«____»__________2004г «____»__________ 2004г

Формат

Обозначение

Наименование

Кол-во

листов

N-экз.

Примечание

Документация общая

Вновь разработал

А4

КП.1093.1005.2003.ЛУ

Лист утверждения

А4

КП.1093.1005.2003.КЗ

Задание на К. П.

А4

КП.1093.1005.2003.ПЗ

Пояснительная

25*

записка

А1

КП.1093.1005.2003.ВО

Продольный разрез

турбины

1093.1005.2004

Изм

Лист

N докум

Подпись

Дата

Разработал

Афанасьев Е.И.

Расчет турбины

Ведомость К.П

Лит

Лист

Листов

Проверил

Саунин С.Н.

ЛУ

МЭЭИ

Н. Контроль

Утвержден

УТВЕРЖДЕН

КП.1093.1005.2004.ЛУ

обозначение листа утверждения

Тепловой расчет турбины К-300-240

(наименование проекта)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КП.1093.1005.2003.П.З

(обозначение)

Содержание пояснительной записки

1 Введение. Краткое описание проектируемой турбины.

2 Определение расчётного расхода пара на турбину (с построением ориентировочного рабочего процесса в hs – диаграмме)

3 тепловой расчёт проточной части турбины (при многоцилиндровой конструкции – одного из цилиндров)

3.1 расчёт регулирующей ступени

3.2 расчёт нерегулируемых ступеней проточной части:

определение числа ступеней, их диаметров, тепловых перепадов, высот сопловых и рабочих решёток, детальный расчёт ступени (возможен детальный расчёт только первой и последней ступеней). Расчёты ступеней проточной части производится с построением треугольников скоростей и процесса расширения пара по ступеням в hs – диаграмме.

3.3 Расчёт электрической мощности турбины (внутренней мощности цилиндра)

3.4 Расчёт треугольников скоростей ступеней.

4 Специальное задание (краткое описание заданного узла или деталей турбины).

5.Список используемой литературы

Графическая часть

Лист 1. продольный разрез турбины (цилиндра)

3.2 чертёж по специальному заданию

Примечание. Допускается замена графической части КП на изготовление макетов, плакатов и других наглядных пособий. При выполнении КП необходимо пользоваться «методическими указаниями по выполнению курсового и дипломного проектирования».

Дата выдачи задания _______ ______2014 г.

Срок выполнения _______ ______2014 г.

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ЭКОНОМИКО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект по дисциплине «Турбинные установки тепловых электростанций».

Студенту _ Канину А.В.

Группы _ Т-52-11

Тема: Тепловой расчёт турбины К-300-240,

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Номинальная мощность турбины _ 132 мВт
Начальные параметры пара:

давление _ 24 МПа, температура _ 545 °С

Давление отработавшего пара на выходе из выхлопного патрубка 3,6 МПа
Частота вращения _ 3000 об/мин
Для турбины типа К

а) производственный отбор пара:

давление _ 11 кПа, величина отбора _ 15 кг/сек

б) теплофикационный отбор пара:

давление _ 1,1 кПа, величина отбора _ 15 кг/сек

1.6 Специальное задание: Работа турбины при переменном пропуске пара.

Содержание

Введение. Краткое описание проектируемой турбины…………………7стр.

Расчёт расхода пара на турбину…………………………………………..8 стр.

Расчёт первого отсека………………………..……………………………9 стр.

Расчёт второго отсека……………………………………………………..9 стр.

Расчёт третьего отсека………………………………..………………….10 стр.

Расчёт регулирующей ступени…………………….………………...10-11 стр.

Расчёт сопловой решётки…………….………………………………11-12 стр.

Расчёт рабочей решётки…………………………….………………..12-13 стр.

Расчёт нерегулируемых ступеней в ЧВД…………….……………...14-15 стр.

Сводная таблица расчёта для первых пяти ступеней в отсеке высокого давления…………………………………………………………………...15 стр.

Сводная таблица результатов расчёта пяти нерегулируемых ступеней турбины…………………………………………..…………………….16-21 стр.

Спец. задание………………………………………...………………...22-28 стр.

Список используемой литературы……………………………………….29 стр.

Графическая часть

Продольный разрез турбины.

Введение

Краткое описание турбины К-300-240

1. Краткое описание и основные данные по турбоустановке

Паровая, конденсационная, одновальная турбина К-300-240 ХТГЗ, номинальной мощностью 300 мВт, работающая при частоте вращения 3000 об/мин, предназначена для привода генератора переменного тока. Турбина рассчитана для работы с параметрами свежего пара перед стопорными клапанами цилиндра высокого давления (ЦВД) турбины 240 кг*см2 и 5600С и температурой пара после промперегрева, измененной перед стопорными клапанами цилиндра среднего давления (ЦВД)5650С.

Номинальным (расчетным) является режим работы турбоагрегата при номинальных значениях следующих показателей:

мощности генератора;

параметров свежего пара;

температуры пара после промперегрева;

количества и температуры охлаждающей воды;

Номинальный режим достигается при полностью включенной системе генерации турбины и отборах пара на испарительную установку, имеющую паропроизводительность 2% расхода пара на турбину, на бойлерную установку, работающую по графику 130/700 и имеющую производительность 15 Гкал/ч, и на подогрев воздуха в котле.

Основные технические /расчетные/ показатели работы турбоагрегата при номинальном режиме следующие:

Номинальная мощность 300 мВт

Частота вращения ротора 3000 об/мин.

Давление свежего пара перед блоками клапанов ЦВД 240* кгс/см2

Температура свежего пара перед блоками клапанов ЦВД 560°С

Давление пара на выходе из ЦВД 40* кгс/см2

Температура пара на выходе из ЦВД 309°С

* - значение абсолютного давления7

В соответствии с указаниями эксплуатационного циркуляра № Т-4(71) по вопросу снижения температуры перегретого пара энергоустановок, СЦН ТИ ОРГТЭС 1971 (температура свежего пара и пара после промперегрева снижена перед турбиной до 540°С).

Давление пара после промперегрева перед входом в ЦСД – 36 кгс/см2.

Температура пара после промперегрева перед блоками клапанов ЦСД - 565°С

Давление в конденсаторе при расчетной температуре охлаждающей воды +12°С и расчетном ее расходе 34805 м3/час – 0,035 кгс/см2

Температура питательной воды после ПВД - 265°С

Турбина имеет девять нерегулируемых отборов пара, предназначенных для подогрева питательной воды в ПВД и основного конденсата в ПНД..

Допускается дополнительный расход пара на нужды электростанции в следующем количестве:

Из линий холодного промперегрева - 40 т/ч.

Турбина представляет собой одновальный трехцилиндровый агрегат с тремя выхлопами пара в один общий конденсатор, Свежий пар из котла подается к двум отдельно стоящим блокам клапанов парораспределения ЦВД.

В каждом блоке клапанов парораспределения ЦВД расположено по одному стопорному и по три регулирующих клапана. После регулирующих клапанов пар по десяти перепускным трубам поступает к четырем паровпускным патрубкам ЦВД. Паровпускные патрубки расположены на корпусе ЦВД симметрично – два сверху и два снизу.

Парораспределение турбины – сопловое. Через паровпускные патрубки свежий пар подается к сопловым камерам, выполненным во внутреннем корпусе ЦВД.

Сопловых камер четыре: первые две работают параллельно, остальные две - последовательно.

В ЦВД расположено II ступени давления, в том числе одновенечная, регулирующая ступень. После ЦВД пар отводится в промежуточный пароперегреватель котлоагрегата, а затем направляется обратно в турбину через блоки клапанов ЦСД.8

Цилиндр среднего давления однопоточный и конструктивно выполнен из двух частей: из части среднего давления и первого потока части низкого давления.

Часть среднего давления имеет 12 ступеней, после которых две трети пара перепускаются по двум ресиверам диаметром 1000 мм в двухпоточный цилиндр низкого давления, а одна треть пара поступает непосредственно в первый поток низкого давления (ЦНД), являющийся продолжением ЦСД. Первый поток низкого давления имеет пять ступеней давления, цилиндр низкого давления выполнен двухпоточным, с пятью ступенями давления в каждом потоке. Впуск пара производится в среднюю часть цилиндра сверху.

Отработанный в турбине пар отводится в один поверхностный двухходовой конденсатор.

Выхлопные патрубки ЦСД и ЦНД турбины привариваются к конденсатору на монтаже.

Для уменьшения относительного расширения роторов среднего и низкого давления и осевых усилий, возникающих в турбине, цилиндр высокого давления выполнен с направлением потока пара от ЦСД к переднему подшипнику, т.е. противоположным направлению пара в ЦСД. Упорный подшипник турбины при этом выполнен между ЦВД и ЦСД.

Ротор турбины, если смотреть на него в сторону генератора, вращается по часовой стрелке.

В передней части ЦВД выполнен двухкорпусным. Во внутреннем корпусе расположен сопловой аппарат и диафрагмы 2-й и 5-й ступеней. Диафрагмы 6-й - 11-й ступеней ЦВД расположены в двух обоймах. Эти обоймы совместно с наружным корпусом образуют камеры для отвода пара на регенерацию. Отборы пара на регенерацию осуществляются за 8-й и 11-й ступенями ЦВД.

Цилиндр среднего давления турбины выполнен однокорпусным с вставными литыми обоймами. В части среднего давления турбины ЦСД отборы пара на регенерацию производятся за 4-й, 8-й и 10-й ступенями. В первом потоке низкого давления ЦСД за 1-й ступенью выполнен один отбор пара на регенерацию.

В ЦНД, во втором и третьем потоках отборы пара на регенерацию выполнены непосредственно из камеры паровпуска за 2-й и 3-й ступенями.9

Роторы высокого и среднего давления соединены жесткой муфтой и имеют общий средний подшипник. Роторы среднего и низкого давления, а также роторы низкого давления турбины и генератора соединены полугибкими муфтами.

Значения критической частоты вращения системы роторов турбины и генератора ТГВ-300 приведены в таблице №1.

Таблица№1.

Критическая частота вращения системы роторов турбины и генератора

Наименование	Порядковый номер критической частоты вращения
Наименование	1	2	3	4	5
Критическая частота вращения, об/мин	1200	1370	1680	1940-2060	4660*
*Расчетное значение.

Турбина имеет паровые лабиринтовые уплотнения цилиндров. В предпоследние камеры лабиринтовых уплотнений подается пар с параметрами 0,1-0,3 кгс/см2 и 164°С из коллектора, давление в котором поддерживается регулятором. При работе турбоагрегата подача пара в коллектор и далее к уплотнениям турбины осуществляется из уравнительной линии деаэратора.

При пусках турбины из неостывшего и горячего состояний предусмотрено разделение коллектора на две части, что позволяет производить подачу пара на уплотнения ЦВД и переднее уплотнение ЦСД с параметрами 0,1 кгс/см2 и 300-350°С от общестанционной магистрали через дополнительный регулятор давления, в то время как на заднее уплотнение ЦСД и уплотнения ЦНД пар подается из уравнительной линии деаэратора по нормальной схеме.

Ротор турбины лежит на пяти опорных подшипниках самоустанавливающегося типа. Конструкция всех опорных подшипников одинакова. Смазка подшипников форсированная. Масло подается под давлением свыше 1,7 кг/см2. Для восприятия осевых усилий ротора, а также для установки его в необходимее осевое положение является двусторонний упорный подшипник самоустанавливающегося типа. С каждой стороны упорного гребня расположены упорные подушки. Масло в упорный подшипник подведено к нижней половине обоймы упорного подшипника. Слив масла 10

осуществляется через диафрагмы в верхней половине обоймы. Для уплотнения вала в местах его выхода на обоймы установлены кольца.

В турбине установлено 6 маслоотстойников для устранения протечек масла из корпуса подшипников.

Для равномерного прогрева ротора во время пуска, а также для равномерного охлаждения ротора во время останова турбины, производится вращение ротора турбины валоповоротным устройством, которое установлено на крышке подшипника ЦНД, со стороны генератора. Валоповоротное устройство в качестве привода имеет электродвигатель

Фикс-пункт турбины расположен в районе второго потока ЦНД расширение агрегата происходит в сторону переднего подшипника ЦВД и незначительно в сторону генератора.

Для улучшения условий прогрева турбины и сокращения времени пуска предусмотрено паровой обогрев фланцев и шпилек ЦВД и ЦСД.

При пусках блока и сброса нагрузки предусматривается прием пара в конденсатор от БРОУ в количестве до 508 т/ч с параметрами 6,65 кгс/см2- и 200-220°С. Предусмотрен также прием в конденсатор пароводяной смеси из растопочного сепаратора котла в количестве до 300 т/с с температурой не более 2000С.

Турбина, конденсатор и вспомогательное оборудование снабжены необходимым количеством измерительных приборов непосредственного действия, обеспечивающих правильную и безопасную эксплуатацию осей турбинной установки и ее отдельных частей.

1.1 Давление пара Р перед регулирующей ступени с учетом потерь на дросселирование в регулирующей ступени. КПа

Р0 =24*0.95=22,8 МПа

1.2 Определяем распологаемый теплоперепад с учётом потерь на дросселирование в регулирующем клапане. КДж/кг

Н0 - нулевая точка, начальная энтальпия.

hz - энтальпия после первой ступени.

Vz - удельный объем в точке z.

Но = hо-hz = 3335 - 2857 = 478 КДж/кг

1.3 Определяем относительный электрический КПД цилиндра.

hоэ = hoi*hmax*hэг = 0,79.

Задаемся:

hэг - 0,99.

hmax - 0,985.

hoi - 0,81 (уточняется в результате расчета).

hоэ = 0,79 относительный КПД цилиндра.

1.4 Определяем расход пара на цилиндр. Кг/сек

Gо = Nо/Hо*hоэ

G = 132*106/478 * 0,79=349,557 кг/сек

Расчет тепловой ступени.

2.1 Принимаем однолинеечную температуру пара. РС - ступени не должна превышать предельных расчетных сил ротора.

hрс = 0,76 ÷ 0,82.

2.2 Определяем параметры пара в камере регулирующей ступени:

Н2 - 3232.

t2 - 483ºС.

Р2 - 16,5 МПа.

V2t - 0,018 м3/кг.

2.3 Выбираем из конструктивных соображений:

Q - степень реактивности.

Для РС g =0,03 ÷ 0,1

Принимаем g = 0,04 - 0,06

a1 - угол выхода из сопловой решетки задается в пределах от 12 ÷ 16º

Принимаем Da1 = 12º

2.4 Определяем средний диаметр регулирующей ступени

1. Фиктивная изоэнтропийная скорость пара, рассчитанная по располагаемому теплоперепаду

Сф = 44,72 * ÖHрс = 447,2 м/с.

2. Окружная скорость вращения диска по среднему диаметру регулирующей ступени.

U = П dрсn/G0

U/Cф для Н0 = 100 КДж/кг, состояние

U = 447,2 * 0,3862 = 172,7.

2.5 Определяем средний диаметр ступени.

n = 3000 об/м - частота вращения ротора = 50 об/сек.

dрс= U/ Пn - 172,7/3,14*50 = 1,1м.

Нос = (1-g) Ho

Нос = (1-0,04) *100=96 КДж/кг.

По h,s диаграмме находим P1= 168 бар = 16,8 МПа.

V1 = 0,0172.

2.6 Определяем теоретическую скорость выхода из сопловой решетки.

C1t = Ö2Нос = Ö2*69*103 = 438,178 м/с.

2.7 Определяем безразмерную скорость потока из сопловой решетки.

Где к - показатель изоэнтропы для перегретого пара = 1,3;

V1t = 0,0172 - удельный объем пара за сопловой решеткой.

A1t - скорость звука на выходе из сопловой решетки при изоэнтропийном истечении A1t м/с.

М1t = C1t/ A1t = 0,7.

2.8 Выбираем профиль сопловой решетки:

если М1t ≤ 1,4 применяют профиль с суживающими устройствами,

если М1t ≥ 1,4 то применяют профили образующие расширяющиеся каналы.

По значениям М1t и Da1 выбирают профили сопловой решетки из таблицы Da1 = 12º.

Выбираем сопловую решетку С-9012А,

С - сопловая решетка;

90 - º градусов угол входа D0 = 90º, D1 = 12º;

12А - М1 = 0,7 т.е. меньше 0,9 по таблице.

А - означает дозвуковая лопатка т.е. М<1.

2.9 Определяем выходную площадь сопловой решетки:

F1 = G*V1t/M1*C1t.

М1 - коэффициент распада сопловой решетки определяется по графику зависимости по ρ. Для сухого перегретого пара М1=0,937.

2.10 Определяем высоту сопловой решетки:

Произведение e*l1= F1(мм)2/П*dpc*sina = 0.0147-106/3.14*1100*0.207911=20,5мм

Оптимальная степень парциальности.

lопт = (0,5÷0,7)* Öel1= 0,6*1,43 = 0,859;

тогда l1=e* l1/lопт = 20,5/0,869=23,8 мм.

После расчета l1 можно определить число каналов сопловой решетки:

Z1 = П*dpc*lопт/t1/

t1 = tопт* l1 = (0,72 ÷ 0,87)*b1.

b1 - принимаем по таблице характеристик профилей сопловых решеток для С-90-12А.

b1 - 6,25 см.

t1 = 0,72*6,25=45 мм.

Z1 = 3,14*1100*0,86/45 = 66.

2.11 Определяем коэффициент скорости сопловой решетки:

φ = 0,98-0,09 (b1/ b2), мм

где b1 = 6,25 см. (п.2.10)

l1 = 23,8 мм.

φ = 0,98 - 0,09(62,5/23,8) = 0,98-0,024=0,96.

2.12 Определяем действительную скорость выхода выхода потока из сопловой решетки.

С1 = φ* С1t = 0,96*438,178 = 420 м/с.

2.13 Строим треугольник скоростей на выходе из сопловой решетки.

Начинаем с отложения горизонтальной линии.

См. прил.1

Масштаб построения 4м/с = 1мм.

ώ1 = 64*4=256 м/с.

B1 - 21,6º.

2.14 Определяем скорость выхода потока из сопловой решетки в относительном движении.

ώ1= ÖU2 +(C1)2-2UC1*cosa1 = Ö172,22 + 4202-2*172,7*420*0,978147=29825,29+176400-141897,83=253,6.

2.15 Определяем угол выхода потока из сопловой решетки

ß1= arctg * sina1/cosa1- (u/c1) = arctg *(0,207911/0,978147-(172/420)= arctg 0,3667519= 20,14º.

Значения, полученные графическим и расчетным путем должны совпадать с погрешностью не более 1%.

2.16 Определяем теоретическую относительную скорость пара из рабочей решетки.

ώ2t = Ö(ώ1)2+2g*Н0=Ö253,62+2*0,04*100=64312,96+8000=268,9 м/с.

2.17 Определяем площадь выхода из рабочей решетки.

F2 = G*υ2t/M2* ώ2t = 349,557*0,018/0,937*268,9=0,0244972м2.

М2 - коэффициент расхода рабочей решетки.

2.18 Определяем высоту рабочей решетки.

l2=l1+D1+D2, где D1 и D2 - перекрыши рабочей решетки над сопловой.

Для ступеней активного типа с высотой сопловой решетки l1<35мм;

D1 = ≤1мм; D2 = ≤ 2мм.

l2 = 23,8+1+2=26,8мм.

2.19 Определяем угол выхода потока из рабочей решеткив относительном движении.

ß2 = arcsin * F2 /П*d*l2*e = 0.024972/3,14*1,1*0,0268*0,86 = 0,024972/0,

07960 = arcsin 0,31371859=18,3º.

2.20 Выбираем профиль рабочей решетки

М2t = ώ2t/Ök*p2* υ2t=268,9/Ö1,3*16,5*106*0,018=268,9/Ö386100= 268,9/621,369=0,43.

Профили рабочей решетки выбираем по углу ß2 и М2t.

Выбираем профиль Р-26-17А.

Р - рабочая;

26 - угол входа;

17 - угол выхода;

А - докритическая.

2.21 Определяем действительную относительную скорость пара на выходе из рабочей решетки.

W2 = ψ* ώ2t

ψ = 0,957-0,11 (b2/l2) = 0,957-0,0105=0,947.

b2 - выбирается из таблицы характеристик, b2 = 2,57см.

l2 =26,8мм.

W2 =0,947*268,9=254,64 м/с.

2.22 Построение треугольника скоростей на выходе из рабочей решетки.

Выходной треугольник скоростей строят по углу ß2 и вектором скоростей W2 и U в том же масштабе, что и для входного треугольника. С2 = 112 м/с, a2 = 49,2º.

2.23 Определяем угол выхода потока из рабочей решетки в абсолютном движении:

a2 = arc tg(sin ß2/cosß2-(U/ W2)) = arc tg (sin18,3º/cos 18,3º-(172,7/254,64))= 0,313992/(0,949425-0,678212)=0,313992/0,271213=arc tg 1,15773211=49,2º.

2.24 Определяем скорость выхода потока из рабочей решетки в абсолютном движении.

Задаёмся теплоперепадом регулиющей ступени.

Но = 100 КДж/кг

h2t = h0-H0 = 3510-100 = 3410 КДж/кг

Р2 = 16,5 МПа V0 = 0.0173

2.2

Определяем внутренний относительный КПД ступени.

Noj = 0.83-0.2/Gо*Ö Ро/Vо

Noj = 0.83-0.2/35,55*Ö8,550/0.043 = 0.75

2.3 Определяем действительный теплоперепад регулирующей ступени. КДж/кг

Нj = Ho*hoj = 100*0.75 = 75 КДж/кг

2.4 Ищем точку начала процесса в нерегулирующих ступенях.

h2 = hо = hо-Hj = 3510-75 = 3435

3 Расчёт первого отсека.

3.1 Определяем распологаемый теплоперепад 1 отсека. КДж/кг

Но = hо-hkt = 3435-2940 = 495 КДж/кг

3.2 Определяем hoj , %

d =Р2/Рпо = 6300/1100 = 5,73

Gо*Vо = 35,55*0.056 = 1,991

hoj = 89%

3.3 Определяем дейсивительный теплоперепад 1 отсека. КДж/кг

Нj = Hо*hoj = 495*0.89 = 440,55 КДж/Кг

Строим действительный процесс расширения пара 1 отсека.

Hk = hо-Hj = 3435-440,55 = 2994,45

4 Расчёт 2 отсека.

hпо = 0.9 Pпо = Рпо*0,9 = 1100*0,9 = 990

4.2 hо = 2994,45 V0 = 0.25

4.3 Определяем распологаемый теплоперепад 2 отсека. КДж/кг

Но = hо-hkt = 2994,45-2565 = 429,45 КДж/кг

4.4 Определяем noj отсека по формуле . %

hoj = hoj-Kу-xвс- Dnoj вл

(Gо*Vо) = (Gо-Gпо)*Vо = (35,55-15)*0,25 = 5,14

d= Рпо/Рто = 990/110 = 9 hoj = 91%

у2t = у2t*Hо/Hо = 5*160/429,45 = 1,86

у2t = (1-x2t)* 100% = (1-0.95)*100% = 5

Hо = h-hkt = 2725-2565 = 160

Pср = Рпо+Ро/2 = 990+110/2 = 550

Noj = 0.8 Ку = 0,99%

Noj = 91*0.99-0,8 = 89,29%

4.5 Определяем действительный теплоперепад 2 отсека. КДж/кг

Hj = Hо*hoj = 429,45*0,89 = 382,21

hk = hо-Hj = 3041-410 = 2611,24

5 Расчёт 3 отсека

hто = 0,7 Рто = 0,7*110 = 77

5.2 hо = hk = 2611,24 V0 = 2,3

5.3 Определяем распологаемый теплоперепад 3 отсека. КДж/кг

Но = hо-hkt = 2611,24-2260 = 351,24

5.4 Определяем noj отсека по формуле. %

noj = noj*Kу-xвс-Dnoj вл

(Gо-Vо) = (Gо-Gпо-Gто)*V0 = (35,55-15-15)*2,3 = 12,77

d = Рто/Р2z = 77/6,6 = 11,67 h = 92,4% Ky = 0,998

xвс = Dhвс/Но*100% =11/351,24*100 = 3,13

у2t = у2t = (1-x2t)*100 = (1-0.872)*100 = 12.8

Рср = Рто+Р2z/2 = 77+6,6/2 = 41,8 =0,041 МПа

Dhoj = 7%

hoj = 92,4*0,988-3,13-7 = 81,16%

5.5Определяем действительный теплоперепад 3 отсека. КДж/кг

Hj = Hо*hoj = 351,24*0,812 = 285,21

5.6 hk = hо-Hj = 2611,24-285,21 = 2326,03

6 Действительный теплоперепад турбины. КДж/кг

Hj = hо-hk = 3510-2326,03 = 1183,97 КДж/кг

7 Уточняем расход пара на турбину. Кг/сек

G = Nэ/Hj*hм*hг+Упо*Gпо+Уто*Gто = 25000/1183,97*0,98*0,96+0,58*15+0,272*15 = 35,22 кг/сек

Расчёт регулирующей ступени.

8 Определение среднего диаметра ступени.

8.1 Но = 100КДж/кг

8.2 Фиктивная изоэнтропийная скорость Сф. м/с

Сф = 2000*Но = 2000*100 = 447 м/с

8.3 Определяем оптимальное отношение скоростей.

Хф = 0,385

8.4 Окружная скорость вращения рабочих лопаток. м/с

И = Хф-Сф = 447*0,385 = 172,18

8.5 Средний диаметр ступени. м

d = И/П*п = 172,18/3,14*50с = 1,09 м

9 Расчёт сопловой решётки

9.1 Распологаемый теплоперепад сопловой решётки. КДж/кг

Нос = Но*(1-р) = 100*(1-0,1) = 90

9.2 Абсолютная теоретическая скорость потока на выходе из сопловой решётки при изоэнтропийном расширении пара. м/с

С1t =Ö 2000*90 = 427 м/с

9.3 Число Маха для теоретического процесса расширения пара.

М1t = C1t/A1t = 435/675,4 = 0,64

A1t = Ök*P1*V1t *10 = 1,3*6,5*0,053 *103 = 669,22

Расчёт суживающихся сопл при докритическом истечении пара.

9.4 Сечение для выхода пара из сопловой решётки.

F1 = G*V1t/m1*G1t = 35,22*0,053/0,91*427,26 = 0,0048

9.5 Произведение степени парциальности ступени на высоту сопловой решётки. м

el1 = F1/П*d*sin 1 = 0,0048/3,14*1,09*sin11 = 0,00816м

9.6 Оптимальная степень парциальности.

е = 0,5*Öеl1 = 0,5*Ö0,816 = 0,45166

9.7 Высота сопловой решётки. см

l1 = el1/e = 0,816/0,45166 = 1,80666

9.8 Потеря энергии в соплах. КДж/кг

Dhc = (1-u)*Hoc = (1-0,97)*90 = 2,7

9.9 Тип профиля сопловой решётки.

С-90-12А

9.10 По характеристике выбранной сопловой решётки принимаются:

tопт = 0,8 в1 = 62,5 мм

9.11 Шаг решётки. мм

t = в1*tопт = 62,5*0,8 = 50

9.12 Число каналов сопловой решётки. Шт.

Zc = П*d*e/t = 3,14*1,09*0,45166/0,05 = 31 шт

9.13 Уточняем шаг в сопловой решётки. мм

t = П*d*e/Zc = 3,14*1090*0,45166/31 = 49,87мм

10 Расчёт рабочей решётки.

10.1 Распологаемый теплоперепад рабочей решётки. КДж/кг

Нор = r*Но = 0,1*100 = 10

10.2 Абсолютная скорость входа пара на рабочие лопатки. м/с

С1 = 0,97*427,26 = 414,44

10.3 Строим входной треугольник скоростей.

W1 = 250 b1 =20,5C2 =120 a2 = 42

10.5 Высота рабочей лопатки, принимается из условия:

l2 = l1+D1+D2 = 18,07+1+2 = 21,07мм

10.6 Теоретическая относительная скорость пара на выходе из рабочей решётки.

W2t = Ö2000*Hop+W1 = Ö2000*10+2502 = 287,23 м/с

10.7 Действительная относительная скорость пара на выходе из рабочей решётки.