|
|
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ЭДИКА. 1. Построение рабочего процесса турбины и определение расхода пара на турбину. Для турбин типа к и Р
Детальный расчет ступеней давления
№
|
Наименование
величины
|
Обозна-
чение
|
Порядок определения, расчетная формула
|
Размер-ность
|
1 ступень
|
14 ступень
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1
|
Расход пара
|
G
|
из предварительного расчета
|
кг/с
|
156,01
|
156,01
|
2
|
Параметры перед ступенью:
давление
энтальпия
|
Ро
no
|
из диаграммы hs по разбивке тепловых перепадов по ступеням
|
МПа
кДж/кг
|
|
|
3
|
Кинетическая энергия на входе в ступень
|
hno
|
hno = C2n2__
2000
|
|
0
|
1,25
|
4
|
Тепловой перепад ступени по статическим параметрам
пара
|
ho
|
из предварительного расчета
|
кДж/кг
|
40,154
|
37,37
|
5
|
Располагаемый тепловой перепад ступени от параметров торможения
|
__
ho
|
ho + х hnв
х = 0,6 - 1
|
кДж/кг
|
40,154
|
38,59
|
6
|
Давление за ступенью
|
Р2
|
по диаграмме hs
|
МПа
|
7,5
|
1,3
|
7
|
Условная (фиктивная)
скорость
|
Сф
|
44,72√ ho
|
м/с
|
283,378
|
277,81
|
8
|
Средний диаметр ступени
|
d
|
из предварительного расчета
|
м
|
0,87
|
0,9811
|
9
|
Окружная скорость на среднем диаметре
|
u
|
πdn
n = 50 с-1
|
м/с
|
136,59
|
154,032
|
10
|
Отношение
скорости
|
Хф
|
U_
Cф
|
|
0,475
|
0,554
|
11
|
Степень реакции
|
р
|
из предварительного расчета
|
|
0,07
|
0,07
|
12
|
Тепловой перепад сопловой решетки от параметров
торможения
|
ho1
|
(1 – р) ho
|
|
37,34
|
35,889
|
13
|
Теоретический
удельный объем пара за сопловой решеткой
|
V1t
|
по диаграмме hS
|
м3/кг
|
0,043
|
0,165
|
14
|
Давление за
сопловой решеткой
|
Р1
|
По диаграмме hS
|
МПа
|
7,7
|
1,4
|
15
|
Абсолютная
теоретическая
скорость выхода потока из сопловой решетки
|
С1t
|
44,72√ ho
|
м/с
|
262,175
|
267,906
|
16
|
Скорость звука на выходе из сопловой решетки
|
a1t
|
1000√КР1V1t
где Р1 в МПа
V1t в м3/кг
К = 1,3 для перегретого пара
|
|
656,671
|
547,996
|
17
|
Число Маха
|
М1t
|
С1t
a1t
|
|
0,423
|
0,489
|
18
|
Коэффициент расхода сопловой решетки
|
μ1
|
По рисунку 8
|
|
0,97
|
0,97
|
19
|
Выходная площадь сопловой решетки
|
F1
|
GV1t
μC1t
|
м2
|
0,025
|
0,099
|
20
|
Эффективный угол выхода, выходной угол сопловой решетки
|
ά1э
ά1
|
Принимается в предварительном расчете при М1t <1,
ά1э = ά1
при М1t > 1
ά1э определяется по рис. 27,26
|
|
ά1э = 120
ά1 = 120
|
ά1э = 120
ά1 = 120
|
21
|
Выходная высота сопловой
решетки
|
1
|
из предварительного расчета
|
мм
|
44,56
|
15,57
|
22
|
Профиль сопловой решетки
|
|
из табл. 13 с 109
по ά1э и М1t
|
мм
|
С-90-12А
|
С-90-12А
|
23
|
Хорда профиля и осевая ширина
|
В1 в1
|
из табл.13 с. 109 по профилю
|
мм
|
в1 = 62,5
В1 = 34
|
в1 = 62,5
В1 = 34
|
24
|
Шаг сопловой
решетки
|
t1
|
b1t1
|
|
0,0468
|
0,0468
|
25
|
Количество сопл
|
Z1
|
πd
t1
|
|
58
|
66
|
26
|
Скорость выхода потока из сопловой решетки
|
с1
|
φС1t
|
м/с
|
254,475
|
257,993
|
27
|
Угол направления относительной скорости ω1 входа в рабочую решетку
|
β1
|
tg = sin ά1
cos ά1 – u
C1
или из треугольника скоростей
|
град.
|
23
|
27,75
|
28
|
Относительная скорость
|
ω1
|
sin ά1
sin β1
C
или из треугольника скоростей
|
м/с
|
137,04
|
109,78
|
29
|
Потеря энергии сопловой решетки
|
h1
|
(1 – φ2)h01
|
кДж/кг
|
2,73
|
2,61
|
30
|
Теоретическая относительная скорость выхода из рабочей решетки
|
ω2t
|
44,72√h02 + ω2t
2000
|
м/с
|
156,762
|
132,108
|
31
|
Изоэнтропийный тепловой перепад рабочей решетки
|
h02
|
р h0
|
кДж/кг
|
2,81
|
2,701
|
32
|
Теоретический удельный объем за рабочей
решеткой
|
V2t
|
по диаграмме hS
|
м3/кг
|
0,045
|
0,17
|
33
|
Число Маха
|
М2t
|
ω2t
ά2t
|
|
0,226
|
0,255
|
34
|
Скорость звука на выходе из рабочей решетки
|
ά2t
|
1000√КР2V2t
|
м/с
|
662,382
|
536,003
|
35
|
Эффективный выходной угол рабочей решетки
|
β2э, β2
|
β2э = β2 при
М2t < 1 sin β2 =
F2___
πdl2 или
β2 = β1 – (2 – 10о)
|
град.
|
21,4
|
25,8
|
36
|
Коэффициент расхода рабочей решетки
|
μ2
|
по рис. 8
|
|
0,942
|
0,942
|
37
|
Выходная площадь рабочей
решетки
|
F2
|
F = GV2t
μ2ω2t
при М1t > 1
F2 = G____
0.648√Р1/V1
|
|
0,0475
|
0,2131
|
38
|
Выходная высота рабочей решетки
|
l2
|
из предварительного расчета
|
мм
|
0,04756
|
0,1587
|
39
|
Относительная
скорость потока на выходе из рабочей решетки
|
ω2
|
ω2 = ψ ω2t
|
м/с
|
148,45
|
126,16
|
40
|
Скоростной коэффициент рабочей решетки
|
ψ
|
по рис. 13
|
|
0,947
|
0,955
|
41
|
Профиль рабочей решетки
|
|
из табл. 10 по
β2э и М2t
|
|
Р-30-21А
|
Р-35-25А
|
42
|
Хорда профиля
|
в2
|
из табл. 13
|
см
|
2,56
|
2,54
|
43
|
Осевая ширина
|
В2
|
из табл. 13 по выбранному профилю
|
см
|
2,5
|
2,5
|
44
|
Шаг рабочей решетки
|
t2
|
b2 t2
|
мм
|
1,53
|
1,52
|
45
|
Количество
лопаток
|
Ζ2
|
πd
t2
|
|
178
|
202
|
46
|
Окружное усилие, действующее на лопатки
|
Ru
|
G(ω1cosβ1+ω2cosβ2) =G(C1cosά1+C2cosά2)
|
|
41471,045
|
32877,269
|
47
|
Изгибающее напряжение на лопатке
|
σизг
|
Rul2
2Ζ2Wmin
|
МПа
|
23,553
|
23,555
|
48
|
Угол направления абсолютной скорости потока С2 на выходе из рабочей решетки
|
ά2
|
Sin β2____
tg α2 = cosβ2 – (u/ω2)
|
|
86,86
|
126,33
|
49
|
Абсолютная скорость потока за решеткой
|
С2
|
ω2sin β2
sin α1
|
м/с
|
54,849
|
67,790
|
50
|
Потеря энергии рабочей решетки
|
h2
|
(1 – ψ2)ω22t
2000
|
кДж/кг
|
1,188
|
0,768
|
51
|
Энергия выходной
скорости
|
hв
|
С22
2000
|
кДж/кг
|
1,504
|
2,298
|
52
|
Энергия выходной скорости, используемая в следующей ступени
|
хhв
|
значение х применяется по рекомендации 3.4.1
Х = 0,6 – 1,0
|
кДж/кг
|
1,053
|
1,609
|
53
|
Располагаемая энергия ступени с учетом использования части энергии выходной скорости в следующей ступени
|
Ео
|
hо - х hо
|
кДж/кг
|
39,101
|
36,981
|
54
|
Относительный лопаточный КПД ступени
|
ηол
|
Ео-h1-h2- (1 - х)hв
Ео
или
u(C1cosα1 + C2cosα2)
103 Ео
|
|
0,888
0,890
|
0,893
0,880
|
55
|
Относительная величина потери от утечки пара через диафрагменное уплотнение
|
ζ1у
|
μ1у F1у ηол
μ1 F1 √Ζ1у
|
|
0,0073
|
0,0018
|
56
|
Число гребешков уплотнения
|
Ζ1у
|
принимается от
4 - 16
|
м
|
9
|
9
|
57
|
Диаметр диафрагменного уплотнения
|
d1у
|
принимается по аналогии с подобными конструкциями турбин = 0,6 м
|
м
|
0,5
|
0,5
|
58
|
Радиальный зазор уплотнения
|
δ1у
|
δ1у = 0,001 d1у
|
м
|
0,5 х 10-3
|
0,5 х 10-3
|
59
|
Площадь кольцевого зазора
уплотнения
|
F1у
|
π d1у δ1у
|
м2
|
0,785 х 10-3
|
0,785 х 10-3
|
60
|
Коэффициент расхода в зазоре диафрагменного уплотнения
|
μ1у
|
μ1у = μ2у = 0,75 – 0,8
|
|
0,77
|
0,77
|
61
|
Относительная величина потери от перетекания пара через периферийный зазор над лопатками
|
ζ2у
|
μ2уF2уηол
μ1Fу√Ζ2у или
1,5 0,5πd2у рв ηол
h 1-р
|
|
0,0371
|
0,0151
|
62
|
Число гребешков надбандажного уплотнения
|
Ζ2у
|
Принимается
2 - 4
|
|
4
|
4
|
63
|
Периферийный
диаметр ступени
|
d2у
|
d + l2
|
м
|
0,918
|
1,140
|
64
|
Величина зазора надбандажного
уплотнения или зазор над лопатками, не имеющий бандажа
|
δ2у
|
(0,001 + 0,0015)d2у
|
м
|
0,00092
|
0,0012
|
65
|
Площадь кольцевого зазора уплотнения
|
F2у
|
π(d+l2) δ2у
|
м2
|
0,0027
|
0,0043
|
66
|
Относительная величина потери на трение диска
|
ζтр
|
Ктр d2 {U}3
F1 Cф
Ктр = (0,45 – 0,8)10-3
|
|
0,00095
|
0,00031
|
67
|
Внутренний относительный КПД ступени
|
ηоi
|
ηол = ζту-ζ2у-ζтр-ζвл
|
|
0,83465
|
0,86279
|
68
|
Внутренний тепловой перепад ступени
|
hi
|
hо ηоi
|
кДж/кг
|
33,515
|
32,217
|
69
|
Внутренняя мощность ступени
|
Рi
|
Ghi
|
кВт
|
5228,675
|
5026,174
|
- -
|
|
|
Скачать 0.89 Mb.