Тепловой расчет паровой многоступенчатой противодавленческой турбины
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
Располагаемый теплоперепад в рабочей решетке  =0,05·53=2,65 кДж/кгЭнтальпия пара за рабочей решеткой при изоэнтропном расширении  =3114,11 -2,65= 3111,46 кДж/кгПараметры пара за рабочей решеткой  = 1,5395 МПа = 333,63° = 0,1763м3/кгТеоретическая относительная скорость пара на выходе из рабочей решетки  = = 178,52 м/сЧисло Маха  = = 0,3Коэффициент расхода в рабочей решетке  =0,95Выходная площадь межлопаточных каналов рабочей решетки  = = 0,103 м2Перекрыша  =0,0035 мДлина рабочей лопатки  =0,0802+0,0035= 0,0837 мСинус угла выхода потока пара из рабочей решетки  = = 0,399Угол выхода потока пара из рабочей решетки  = 23,54°Профиль лопатки рабочей решетки Р-30-21А выбирается из по  ; определяются: табличные хорда  =2,56·10-2 м, ширина решетки  2,5·10-2м, радиус закругления выходной кромки профиля  0,02·10-2м, момент сопротивления профиля  =0,234·10-6м3, угол установки профиля  78°относительный шаг решетки  =0,6Хорда профиля рабочей лопатки  =0,031Ширина рабочей решетки  = 2,5·10-2=0,0302 мЧисло рабочих лопаток  = =166Толщина выходной кромки профиля рабочей лопатки  = -2=4,84·10-4 мОтносительная толщина выходной кромки профиля рабочей лопатки  = =0,0651Относительная длина рабочей лопатки  = = 2,7Относительная хорда рабочей лопатки  = = 0,37Угол поворота потока в рабочей решетке  =180-25,26-23,54=131,19°Уточненный коэффициент расхода в рабочей решетке Для   = =0,9557+0,533·10-3·(145-131,19)-0,0164·0,3821=0,957Уточненная выходная площадь межлопаточных каналов рабочей решетки  = =0,1021 м2Уточненный синус угла выхода потока пара из рабочей решетки  = = 0,396Уточненный угол выхода потока пара из рабочей решетки  =23,34°Коэффициент динамической вязкости пара  =22·10-6 кг/(м·с)Число Рейнольдса  = = 1,42·106 Поправка на влияние числа  не вносится (режимы работы решетки в области автомодельности), КПД не меняется Отношение среднего диаметра к высоте лопатки  = = 11,69Коэффициент скорости в рабочей решетке  =0,9387+4,5333·10-4·(145-131,19)-(0,0183-3,65·10-4·(145-131,19))·0,37= =0,95Относительная скорость пара на выходе из рабочей решетки  =0,95·178,52= 169,7 м/сКоэффициент потерь энергии в рабочей решетке  =1-0,952= 0,0963Потери энергии в рабочей решетке  =0,0963· = 1,534 кДж/кгАбсолютная скорость пара за ступенью  = = 67,27 м/сТангенс угла направления абсолютной скорости за ступенью  = = 35,81Угол направления абсолютной скорости за ступенью  =88,4°Окружное усилие, действующее на рабочие лопатки  =99,09·(163·cos25,26 °+169,7·cos23,34°)= 30049 НКольцевая площадь рабочих лопаток  =3,14·0,98·0,0837= 0,257 м2Осевое усилие, действующее на рабочие лопатки  = 99,09·(163·sin25,26˚-169,7·0,396)+0,257·(1,55-1,53)·106=4124 НРавнодействующая от окружного и осевого усилий  = = 30331НМомент сопротивления профиля рабочей лопатки  = -6= 4,15·10-7 м3Изгибающее напряжение в рабочей лопатке  = ·10-6= 18,47 МПаПотери энергии с выходной скоростью  = = 2,26 кДж/кгОтносительный лопаточный КПД  =1- = 0,8807Относительный лопаточный КПД, выраженный через скорости  = = 0,8807Величина  = = =0%Число Рейнольдса  = = 20,53·106Коэффициент трения диска  =0,0005Относительные потери энергии на трение диска  =0,0005· =0,000972Относительный внутренний КПД, выраженный через потери  =0,8807-0,000972=0,8792Потери энергии на трение диска  =0,000972·53=0,0515 кДж/кгЭнтальпия пара за рабочей решеткой (в конце действительного процесса расширения, точка 2)  =3111,46+1,553= 3112,99 кДж/кгПараметры пара за рабочей решеткой  =334,33° =0,1765 м3/кг =7,0349 кДж/(кг·К)Энтальпия пара за рабочей решеткой, определяющая внутренний теплоперепад (точка 2')  =3112,99+2,26+0,0515 = 3115,31 кДж/кгВнутренний теплоперепад  =3161,94-3115,31 = 46,62 кДж/кгОтносительный внутренний КПД  = =0,8797Величина  = ·100=0%Внутренняя мощность  =99,09·46,62 = 4620,66 кВтРасчет второй нерегулируемой ступени Давление пара перед сопловым аппаратом  =1,9837 МПаДавление пара на входе в сопловый аппарат по параметрам торможения  =1,5395+ = 1,55 МПаЭнтальпия пара перед сопловым аппаратом по параметрам торможения  =3112,99+0,0515+ 2,62= 3115,31 кДж/кгРасполагаемый теплоперепад в ступени  =3112,99-3055,8= 57,19 кДж/кгПолный располагаемый теплоперепад в ступени  = 57,19 +0,0515+2,62= 59,51 кДж/кгСредний диаметр ступени  = 0,98 мОкружная скорость на среднем диаметре  = 153,93 м/сФиктивная скорость пара  = 345 м/сОтношение скоростей  = = 0,4439Степень реактивности ступени  =0,05Абсолютная теоретическая скорость пара на выходе из соплового аппарата  = 345= 336,26 м/сПолный располагаемый теплоперепад в сопловом аппарате  = = 56,53 кДж/кгЭнтальпия пара за сопловым аппаратом при изоэнтропном расширении  = 3115,31 -56,53 = 3058,77 кДж/кгПараметры пара за сопловым аппаратом (точка 1t)  = 1,2553 МПа = 306,36 °С = 0,2067 м3/кг = 7,0349 кДж/(кг·К)Коэффициент расхода в сопловом аппарате  =0,97Выходная площадь межлопаточных каналов соплового аппарата  = = 0,0627 м2Угол выхода потока пара из каналов соплового аппарата  =13°Длина сопловой лопатки  = = 0,0907 мЧисло Маха  = = 0,579Угол входа потока пара в сопловый аппарат  = 88,4°Профиль лопатки соплового аппарата С-90-12А выбирается по  ; определяются: табличные хорда  =6,25·10-2, ширина решетки  =3,40·10-2, радиус закругления выходной кромки профиля  =0,032·10-2,угол установки профиля =36°, относительный шаг решетки  =0,72.Хорда профиля сопловой лопатки  =0,05Ширина сопловой решетки  = ·3,4·10-2=0,0272Число сопловых лопаток  = = 85Толщина выходной кромки профиля сопловой лопатки  = ·0,032·10-2= 5,12·10-4 мОтносительная толщина выходной кромки профиля сопловой лопатки  = = 0.06322Относительная длина сопловой лопатки  = = 1,81Относительная хорда сопловой лопатки  = = 0,55Уточненный коэффициент расхода в сопловом аппарате  =0,9843-0,0057·0,55= 0,981 |