Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения

• Название: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения
• Дата: 12.05.2018
• Размер: 416.78 Kb.
• Имя файла: Dostiarov_A_M__PiGT_Kur_proekt_Metodicheskie_ukazania_k_vypolnen.docx
• Тип: Методические указания; #43413
• страница: 4 из 8

Контроль:

, кДж/кг         .                               (3.40)

27. Определяем теоретическую относительную скорость пара на выходе из рабочих лопаток первого венца:

, м/с.                                      (3.41)

28. Находим тепловую потерю ∆h_p1  на рабочих лопатках первого венца:

 , кДж/кг.                                          (3.42)

29. Вычисляем действительную относительную скорость пара W₂ на выходе из рабочих лопаток первого венца

, м/с.                                                   (3.43)

30. По известным значениям U, β₂, W₂ строим выходной треугольник скоростей (см. рисунок 3.6) первой рабочей решетки, в том же масштабе, из которого графически находим величину абсолютной скорости пара на выходе из первого венца С₂ и выходной угол α₂.

31. Рассчитываем теоретическую абсолютную скорость пара C_1t^’  на выходе из направляющих лопаток

, м/с.                                         (3.44)

32. По известным значениям α₁^’, α₂, l_н по рисунку 3.7 находим величину коэффициента скорости направляющих лопаток ψ_н также, как и для лопаток первого венца.

33. Определяем тепловую потерю ∆h_н на направляющих лопатках

, кДж/кг.                            (3.45)

 



 

Рисунок 3.7

 

34. Вычисляем действительную абсолютную скорость пара С₁^’ на выходе из направляющих лопаток

, м/с                                    (3.46)

35. По известным значениям U, α₁^/, С₁^’ строим выходной треугольник скоростей направляющей решетки, из которого графически определяем величину относительной скорости пара W₁^’ на входе в рабочие лопатки второго венца и угол входа β₁^’. 

36. Вычисляем теоретическую относительную скорость пара  в выходном сечении рабочих лопаток второго венца

, м/с.                           (3.47)

37. По найденным значениям β₁^’, β₂, l_p2 по рисунку 3.7 находим величину коэффициента скорости рабочих лопаток второго венца ψ_р2.

38. Определяем тепловую потерю ∆h_p2 на втором венце рабочих лопаток

, кДж/кг.                          (3.48)

39. Вычисляем действительную относительную скорость пара  на выходе из рабочих лопаток второго венца:

, м/с.                                                   (3.49)

40. По известным значениям U, β₂^’, W₂^’ строим выходной треугольник скоростей рабочей решетки второго венца, из которого графически определяем величину абсолютной скорости пара С₂^’из регулирующей ступени и угол выхода α₂^’.

41. Вычисляем потерю тепла ∆h_вс с выходной скоростью

, кДж/кг.                                      (3.50)

42. Определяем относительный лопаточный КПД регулирующей ступени по потерям

.                   (3.51)

43. То же, по данным треугольников скоростей (см. рисунок 3.6)

                            (3.52)

где знак « - » принять при α₂  90 ^о.

Контроль. Относительная разность между  и  должна составлять не более 1-2 %.

44. Определяем энтальпию пара на выходе из:

а) сопловой решетки

, кДж/кг;                              (3.53)

б) рабочих лопаток первого венца

, кДж/кг;                           (3.54)

в) направляющих лопаток

,  кДж/кг;                          (3.55)

г) рабочих лопаток второго венца

, кДж/кг.                           (3.56)

 

45. Строим схему действительного процесса расширения пара в регулирующей ступени в i-s диаграмме (см. рисунок 3.8) и находим удельные объемы:

а) за соплами ν_с, м³/кг;

б) за вторыми рабочими лопатками ν_р2, м³/кг.

46. Вычисляем средний объем пара ν_ср, в котором вращается диск ступени

,                                      (3.57)

47. Находим потерю мощности N_тв на трение и вентиляцию

  , кВт          (3.58)

где λ = 1 для Р₀  ≥ 90 бар;

λ = 1,15 для Р₀  90 бар,

величины l_p1, l_p2 подставляются в формулу (3.58) в сантиметрах, а d_рс в метрах.

48. Находим потерю тепла ∆h_тв на трение и вентиляцию  

, кДж/кг                            (3.59)

где G – расчетный расход пара на турбину, кг/с.

49. Рассчитываем потерю тепла ∆h_вк на выталкивание неподвижной, относительно рабочих решеток, массы пара

, кДж/кг    (3.60)

где m - число разделенных промежутками сопловых групп:

- для турбин КТЗ: m=6;.

- для турбин других заводов (ТМЗ, ЛМЗ, ХТЗ): m=4.

50. Вычисляем относительный внутренний КПД ступени

                              (3.61)

51. Определяем энтальпию пара i_рс за ступенью                                                                                   , кДж/кг.             (3.62)

52. Находим использованный тепловой перепад регулирующей ступени

 

 

 

Рисунок 3.8

, кДж/кг.                         (3.63)

53. Определяем относительный внутренний КПД ступени

.                                             (3.64)

         Относительная разность между КПД, определенных по формулам (3.61) и (3.64), не должна превышать 1-2 %.

54. Находим внутреннюю мощность регулирующего колеса

, кВт.                                (3.65)

55. Находим состояние пара за регулирующей ступенью с учетом всех потерь по i-s диаграмме:

а) давление Р_рс, бар;

б) температура t_рс, ⁰С.

56. Заканчиваем построение теплового процесса двухвенечной регулирующей ступени в i-s диаграмме (см. рисунок 3.8). Тепловой процесс колеса скорости представляется ломаной 2-3-4-5-6-7-8-9.

Отрезок 2-3 представляет процесс расширения пара в сопловой решетке; 3-4 – на рабочих лопатках первого венца; 4-5 – на направляющих лопатках;
5-6 – на рабочих лопатках второго венца.

Отрезок 6-9 представляет собой повышение энтальпии пара за счет потерь тепла в ступени: где 6-7 – потеря с выходной скоростью; 7-8 – от трения и вентиляции; 8-9 – от выколачивания застойного пара из рабочих лопаток потоком свежего пара.

 

3.3 Расчет первой ступени давления

Из предыдущих расчетов известны следующие величины:

       Расход пара на ступень G, кг/с;

       Средний диаметр ступени d_1, м;

       Ориентировочная высота сопла l_c1, м;

       Отношение θ = (d₁/l_c1);

       Располагаемый тепловой перепад на ступень h₀₁, кДж/кг;

       Отношение скоростей X₀ =U/C₀ ;

       Степень парциальности e=1;

       Параметры пара перед ступенью:

         а) давление Р₀₁=Р_рс, бар;

         б) температура t₀₁=t_pc, ⁰C;

         в) энтальпия i₀=i_pc, кДж/кг.

 

Порядок расчета

1. Определим среднюю степень реакции ступени

.                                 (3.66)

2. Подсчитаем располагаемый тепловой перепад на сопловую решетку

, кДж/кг.                              (3.67)

3. Вычислим теоретическую скорость на выходе пара из сопловой решетки при изоэнтропийном расширении

, м/с.                                   (3.68)

4. Выбираем тип ступени давления для формирования всей проточной части турбины по данным таблицы 3.1 и углы α₁ и β_2.

С целью унификации профилей проточной части принимаем для всех ступеней α₁ = const, β₂= const.

5. Рассчитываем отношение  и .

6. По рисунку 3.4 определяем коэффициент расхода  для сопловой решетки.

7. Строим тепловой процесс ступени в i-s диаграмме (см. рисунок 3.9)
и находим:

а) удельный объем ν_1t, м³/кг, соответствующий параметрам состояния пара на выходе из сопл при изоэнтропном расширении;

б) давление за соплом Р_с,бар (точка 10);

в) давление за ступенью , бар (точка 9).

8. Высчитываем расчетную площадь горловых сечений сопловой решетки

, м².                                          (3.69)

9. Подсчитаем высоту сопловой решетки

, м.                                    (3.70)

10. Вычисляем высоту рабочей лопатки

, м                                                 (3.71)

где ∆_к и ∆_п – величины перекрыш (см. таблицы п.9 §2.5, рисунок 3.10).

11. Рассчитаем площадь выходного сечения рабочей решетки

, м².                                     (3.72)