Определение размеров проточной части ступени

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

3.1 Механический КПД турбины (принимаем)

= 0,94

Относительный эффективный КПД турбины

= 0,72∙0,94 = 0,6768

3.2 Расход пара на турбину

= 1,11 кг/с.

3.3 Площадь выходного сечения сопел

= 0,0011 м².

3.4 Площадь минимального сечения сопел

= 0,0008 м².

3.5 Степень расходимости сопел

= 1,32.

3.6 Высота сопловой лопатки принимается по чертежу

0,19 м.

3.7 Степень парциальности впуска пара

= 0,015

где tс = 0,92—коэффициент сужения сопел.

3.8 Шаг сопел t принимается по чертежу.При отсутствии соответствующей проекции можно принять t = 10 мм.

3.9 Количество действующих сопл

= 1

Высота рабочих лопаток I венца

= 0,25 м.

Высота направляющих лопаток

= 0,4 м.

Высота рабочих лопаток II венца

= 0,39 м.

Расчёт внутренних потерь

4.1 Потери на трение и вентиляцию

= 0,866

где l = 1,2—для перегретого пара;

eк = 1 – e = 0,32 м, средняя высота лопаток;

= 0,725 м³/ кг, средний удельный объём.

4.2 Потери энергии на трение и вентиляцию

= 0,777 кДж/кг.

4.3 Относительные потери на трение и вентиляцию

= 0,003

4.4 Потери от неполноты впуска

= 0,081

где —сумма произведений ширины лопатки каждого венца на её высоту; n — число групп сопел, в случае УТГ n = 1.

4.5 Потери от утечек пара

= 0,032

где м—радиальные зазоры.

4.6 Относительный внутренний КПД ступени

= 0,69

4.7 Внутренняя мощность ступени

=197,58ткВт.

Теплоперепад по ступеням давления

5.1 Располагаемый теплоперепад на ступени давления = 560 кДж/кг находим по диаграмме i – s

5.2 Количество нерегулируемых ступеней z = 4 определяем по чертежу.

5.3 Средний теплоперепад на ступень

= 560/4 = 140 кДж/кг.

5.4 Средние диаметры ступеней d1 = 0,44 м, d2 = 0,46 м, d3 = 0,465 м, d4=0,47 определить по чертежу.

5.5 Диаметр средней ступени

= 0,455 м.

5.6Располагаемый теплоперепад на каждую ступень

= 130,9 кДж/кг,

=143,1

=146,2

=149,4

где i — номер ступени.

После определения располагаемых теплоперепадов по ступеням откладываем их на диаграмме i – s и в случае несовпадения корректируем теплоперепады.

Расчет ступеней давления

Последовательно выполняем расчет всех ступеней давления. Необходимые размеры находим из прилагаемого к заданию чертежа (эскиза) проточной части турбины.

6.1 Расход пара на ступень G0 = 1,11 кг/с принимаем по п. 4.2.

6.2 Окружная скорость ступени

= 172,7 м/с.

= 180,55 м/с.

= 182,51 м/с.

= 184,475 м/с.

6.3 Параметры пара перед ступенью (давление = 9 МПа, температура = 270⁰С, сухость пара = 0,34, где j — номер ступени) определяются из построений на диаграмме i – s.

6.4 Параметры пара за ступенью (давление = 0,87 МПа, температура = 98⁰С, сухость пара = 0,99, где j — номер ступени) аналогично определяются из построений на диаграмме i – s. Высота рабочих лопаток = 0,17 м, определяется по чертежу (эскизу).

6.5 Втулочное отношение

= 2,85

6.7 Степень реактивности ступени

= 0,53

где rк = 0÷0,04, причем большая величина соответствует последним ступеням конденсационных турбин.

6.8 Располагаемый теплоперепад на ступень,

= 130,9 кДж/кг

= 145,5 кДж/кг

= 148,7 кДж/кг

= 151,8 кДж/кг

гдеm= 0,5÷0,7 = 0,6.

Для первой ступени давления следует принять = 0.

6.9 Коэффициент скорости направляющего аппарата принимаем в пределах jj = 0,93 ÷ 0,95 = 0,95.

6.10 Располагаемый теплоперепад в направляющем аппарате,

= 113,69 кДж/кг

= 126,3 кДж/кг

= 129 кДж/кг

= 141,2 кДж/кг

6.11 Потеря энергии в направляющем аппарате

= 5,68 кДж/кг

= 6,3 кДж/кг

= 6,5 кДж/кг

= 6,6 кДж/кг

6.12 Параметры пара за направляющим аппаратом (давление = 0,9 МПа, температура = 99 °C, сухость пара = 0,8, удельный объем = 1,9 м³/кг, где j — номер ступени) определяются по диаграмме i – s.

6.13 Действительная скорость выхода пара из направляющего аппарата,

= 443 м/с

= 467 м/с

= 472 м/с

= 477 м/с

6.14 Угол выхода пара из направляющего аппарата , градусов,

=57⁰

= 50⁰

= 48⁰

= 47⁰

где tс = 0,90÷0,92 = 0,91. = 0,97∙l_pj

6.15 Располагаемый теплоперепад на рабочий аппарат,

= 113,6 кДж/кг

= 126,3 кДж/кг

= 129 кДж/кг

= 131,7 кДж/кг

6.16 Относительная скорость входа пара на рабочий аппарат w1 = 370 м/с, w1 = 380 м/с, w1 = 390 м/с, w1 = 400 м/с, определяется графически или рассчитывается по теореме косинусов из треугольника скоростей.

6.17 Коэффициент скорости рабочего аппаратапринимаем в пределах yj = 0,92÷ 0,93 = 0,93.

6.18 Действительная относительная скорость выхода пара из рабочего аппарата,

= 561 м/с

= 585 м/с

= 595 м/с

= 605 м/с

6.19Потери энергии на рабочем аппарате,

= 24,64 кДж/кг

= 26,8 кДж/кг

= 27,7 кДж/кг

= 26,6 кДж/кг

6.20 Угол выхода пара (относительный) из рабочих лопаток , градусов,

= 49⁰

= 43⁰

= 41⁰

= 40⁰

гдеtр = 0,90÷0,92 = 0,91

6.21 Абсолютная скорость выхода пара из рабочего аппарата c2j = 470 м/с, c2j = 480 м/с, c2j = 490 м/с, c2j = 500 м/с, определяется графически или рассчитывается по теореме косинусов из треугольника скоростей.

6.22 Потеря энергии с выходной скоростью,