курсовая работа. ЗИП-18-2рс Джумашева А. Расчёт проточной части цилиндра среднего давления теплофикационной паровой турбины т180210130 по дисциплине

• Название: Расчёт проточной части цилиндра среднего давления теплофикационной паровой турбины т180210130 по дисциплине
• Анкор: курсовая работа
• Дата: 16.05.2021
• Размер: 0.64 Mb.
• Имя файла: ЗИП-18-2рс Джумашева А.docx
• Тип: Пояснительная записка; #205553
• страница: 4 из 5

Выбор расчетного режима. В качестве расчетного режима выбираем режим, соответствующий номинальной мощности и полной величине отбираемого пара.

Таблица 8 - .Разбитие теплоперепадов по ступеням турбины

Величина	Формула	Расчет			Результат
Диаметр первой нерегулируемой ступени, , м	Принимается предварительно стр.76 [1]	-			1
Расход пара через первую нерегулируемую ступень при расчетном режиме, , кг/с	=	=173,66-8,83-13,86			150,97
Перепад энтальпий в сопловой решетке, ,кДж/кг	Принимается согласно стр. 76 [1]	-			45
Удельный объем в конце изоэнтропийного расширения пара в сопловой решетке, , м3/кг	[6]	-			0,175
Отношение скоростей,	Принимается согласно стр. 76 [1]	-			0,45
Степень парциальности, е	Принимается согласно стр. 76 [1]	-			1
Частота вращения, n, 1/с	По таблице 2	-			50
Угол выхода потока из сопел, α1	Принимается согласно стр. 76 [1]	-			14
Коэффициент расхода, μ	Принимается согласно стр. 76 [1]	-			1
Высота сопла, l1, м	стр.76 [1]				0,099
Уточнение диаметра первой нерегулируемой ступени, , м					1
Удельный объем пара на выходе из ЦСД, , м3/кг	По таблице 4	-			2
Расход пара на выходе из ЦСД, , кг/с				65,04
Высота сопел нерегулируемой ступени последней ступени цилиндра, , м				0,46
Средний диаметр последней ступени, , м				1,361
Отношение скоростей для последней ступени, xz	Принимается согласно стр.78 [1]		-	0,55
Располагаемый теплоперепад ступени по параметрам торможения для первой ступени, , кДж/кг	стр.150 [2]			60,74
Располагаемый теплоперепад по статическим параметрам для первой ступени, , кДж/кг	= стр.150 [2]		-	60,74
Располагаемый теплоперепад по параметрам торможения для последней ступени, , кДж/кг	стр.150 [2]			75,32
Располагаемый теплоперепад по статическим параметрам для последней ступени, , кДж/кг	=0,95* стр.150 [2]		=0,95*81,33	71,55
Средний располагаемый перепад энтальпий на ступень, , кДж/кг				74,682
Коэффициент для влажного пара,	Принимается согласно стр. 76 [1]		-
Относительный внутренний КПД ЦСД,	По таблице 4		-	0,93
Коэффициент возврата тепла,				0,0216
Проверка количество ступеней,

Продолжение таблицы 8

Сумма перепадов энтальпий отдельных ступеней,			736,81
Поправка,			151,55
Распределение поправки на все ступени,			13,4
Сумма теплоперепадов с учетом поправки,		В таблице 10	864,22

Построим диаграмму для определения теплоперепада, диаметра ступени и отношения скоростей.
2.4 Построение диаграммы режимов работы турбины
Расчет первой нерегулируемой ступени ЦСД

1. Расход пара через ступень: G₀=150,97 кг/с. (По таблице 8)

2. Параметры пара перед ступенью:

Давление пара перед ступенью: р₀=2,49 МПа; (Исходные данные)

Температура пара перед ступенью: t₀= 540ºC;

Энтальпия пара перед ступенью: h₀=3560 кДж/кг; [6]

Удельный объем пара перед ступенью: v₀=0,0155/кг. [6]

3. Скорость пара на входе: С₀=0 м/с;

Давление торможения: =2,49 МПа;

Располагаемый теплоперепад: = 74,14 кДж/кг. (По таблице 9)

4. Средний диаметр: d_ср=1 м. (По таблице 9)
5. Окружная скорость: м/с.

6. Отношение скоростей: (По таблице 9)
7. Средняя степень реактивности: .

8. Располагаемые теплоперепады, приходящиеся на сопловую и рабочую решётки:

кДж/кг.

кДж/кг.

9. Теоретическая скорость на выходе из сопловой решётки:

м/с.

10. Угол направления скорости выхода пара из сопловой решётки: α₁ = 14º. (Задаем)

11. Параметры пара за решетками:

Давление за сопловой решёткой: р₁ = 2,1 МПа; [6] Давление за рабочей решёткой: р₂ = 2 МПа;

Удельный объём за сопловой решёткой: v_1t =0,17 м³/кг; [6]

Удельный объём за рабочей решёткой: v_2t = 0,18 м³/кг;

Температура за сопловой решёткой: t₁=516°C; [6]

Температура за рабочей решёткой: t₂=511°C;

Энтальпия за сопловой решёткой: h₁=3508,42 кДж/кг; [6] Энтальпия за рабочей решёткой: h₂=3500 кДж/кг.

12. Скорость звука: м/с.

13. Число Маха: ,

где k=1,3 – показатель адиабаты для перегретого пара.

14. Коэффициент расхода . (принимаем предварительно)

15. Степень парциальности: . (стр.76 [1])

16. Предварительная выходная площадь сопловой решётки:

м².

17. Предварительная высота сопловой решётки:

м.

18. Выбор профиля сопловой решетки: С – 90 – 15А. из таблицы 3.1,(стр.86 [2])

19. Хорда профиля сопловой решётки: b₁= 0,0515 м.

20. Относительный шаг: .

21. Относительная высота лопаток: .

22. Уточнение коэффициента расхода µ₁=0,984. (рис.3.4, стр.82 [2])

23. Уточнение выходной площади сопловой решётки:

.

24. Уточнение высоты сопловой решётки:

.

25. Определение числа сопловых лопаток:



26. Определение коэффициента скорости сопловой решётки: φ = 0,97. (рис.2.36, стр.73 [2])

27. Абсолютная скорости пара на выходе из сопловой решётки: м/с.

28. Относительная скорость пара на входе в рабочую решётку:



29. Угол направления скорости β₁:



30. Теоретическая скорость пара на выходе из рабочей решётки:

м/с.

31. Перекрыша: м. (стр. 63 [1])

32. Высота рабочей решетки:

м.

33. Скорость звука: м/с.

34. Число Маха:

35. Выбор профиля рабочей решетки: Р – 30 – 21А. из таблицы 3.1,(стр.86 [2])

36. Хорда профиля рабочей решетки: b₂= 0,0256 м.

37. Относительный шаг: t_опт=0,63.

38. Относительная высота лопаток: .

39. Определение числа рабочих лопаток:



40. Коэффициент расхода рабочей решётки: . (Принимаем)

41. Предварительная выходная площадь рабочей решётки:

м².

42. Предварительный угол направления скорости β₂:

.

43. Определение .

44. Уточнение коэффициента расхода рабочей решётки: . (рис.3.4,

стр.82 [2])

45. Уточнение выходной площади рабочей решётки:

.

46. Уточнение угла выхода из рабочей решетки:



47. Коэффициент скорости рабочей решётки: ψ = 0,944. (рис.2.36, стр.73 [2])

48. Относительная скорость пара на выходе из рабочей решётки:

м/с.

49. Абсолютная скорость на выходе из рабочей решётки:



50. Угол направления скорости С₂:

.

51. Потери энергии в сопловой решётке:

кДж/кг.

52. Потери энергии в рабочей решётке:

кДж/кг.

53. Потери энергии с выходной скоростью:

кДж/кг.

54. Коэффициент использования выходной скорости: χ_вс = 1, т.к. скорость С₂ используется в последующей ступени. (стр.66 [1])

Располагаемая энергия ступени:

кДж/кг.


55. Относительный лопаточный К.П.Д. ступени:



56. Мощность на лопатках ступени:


57. Потери на трения:



.

58. Потери энергии от утечек:

Для этих расчётов принимаем: δ_у=0,0006 м, δ_а=0,001 м, δ_r=0,001 м, µ_у=0,78,

к_у=1, d_у=0,4 м.

(стр.102 [2])

Эквивалентный зазор периферийного уплотнения:

м,

где z – число гребешков на бандаже;

µ_а=0.5 – коэффициент расхода в зазоре (стр. 67 [1])

Относительные потери от утечек через бандажное уплотнение:


Относительные потери от утечек через диафрагменное уплотнение:



Абсолютные потери от утечек:

кДж/кг.
59. Внутренний относительный К.П.Д. ступени:

.

60. Использованный теплоперепад ступени:

.
61. Внутренняя мощность ступени: МВт.
Аналогичным методом проведём расчёт остальных ступеней ЦСД, результаты расчётов сведены в приложение В. Треугольники скоростей для 11 ступеней ЦСД,

2.5 Тепловой расчет промежуточной ступени турбины
Расчет переменного режима проведем при уменьшении расхода пара на турбину в 2 раза . Далее рассчитаем давление пара перед ступенями, предварительно преобразовав формулу Стодолы – Флюгеля для турбин: , где G₀ =150,97 кг/с – расход пара при расчетном режиме; G=75,485 кг/с – расход пара при изменившемся режиме; р₀₀ и р_z0– давление пара перед и за ступенью при расчетном режиме; Р₀₁ и р_z1 – давление пара перед и за ступенью при изменившемся режиме.

Таким образом, формула после преобразований примет вид:


Давление пара перед конденсатором:

( По таблице 1)

Давление пара перед седьмым отбором:

( По таблице 1)

Давление пара перед шестым отбором:

( По таблице 1)

Давление пара перед пятым отбором:

( По таблице 1)

Давление пара перед четвертым отбором:

( По таблице 1)

Давление пара перед третьим отбором:

( По таблице 1)

Давление пара перед вторым отбором:

( По таблице 1)

Давление пара перед первым отбором:

( По таблице 1)
Таблица 10 - Распределение давлений по отсекам турбины

	Давление пара перед отсеком на расчётном режиме,	Давление пара за отсеком на расчётном режиме,	Отношение расходов	Давление пара перед отсеком на переменном режиме,
1	12,8	4,12	0,5	2,06
2	4,12	2,72		1,36
3	2,49	1,26		1,245
4	1,26	0,658		0,63
5	0,658	0,259		0,329
6	0,259	0,098		0,1295
7	0,098	0,049		0,049
8	0,049	0,045		0,0248