- •Федеральное агенство по образованию
- •Курсовой проект
- •Реферат
- •Содержание
- •Введение
- •Регулирующие клапана
- •Некоторые пути повышения экономичности последних ступеней паровых турбин
- •1 Техническая характеристика турбоустановки к-210-130-3
- •2. Тепловая схема турбоустановки к-210-130-3
- •3. Выбор основных и конструктивных решений. Определение расхода пара на турбину
- •4. Разбитие теплоперепадов по ступеням турбины. Определение числа ступеней
- •5. Расчет нерегулируемых ступеней
- •6. Профилирование лопаток ступеней большой веерности
- •7. Расчет переменного режима
- •9. Расчет на прочность элементов турбины Расчет на изгиб одиночной рабочей лопатки последней ступени
- •Заключение
- •Список литературы
4. Разбитие теплоперепадов по ступеням турбины. Определение числа ступеней
1. Произведем оценку диаметров первой нерегулируемой и последней ступеней цилиндра низкого давления (ЦНД). Диаметр первой ступени определяется по формуле:
где G0 = (G0.ЦВД-∑Gотб)/2=(168.3-8.33-10-5-5-5,83-4,72-6,66)/2 =61,38 кг/с – расход пара через первую нерегулируемую ступень при расчетном режиме (G0.ЦВД – расход пара на турбину, взят из п.3; ∑Gотб – расходы пара в отборы в ЦВД и ЦНД, взяты из п.3);
v1t = 2 м³/кг – удельный объем в конце изоэнтропийного расширения пара в сопловой решётке; определяется по i-s – диаграмме по параметрам пара в конечной точке расширения (при перепаде энтальпий в сопловой решетке h01 = 45 кДж/кг - принят по рекомендациям /3/, стр. 82);
Отношение скоростей для первой ступени , для последней(приняты по рекомендациям /3/, стр.83);
Степень парциальности е = 1 (принята по рекомендациям /3/, стр.82);
n = 50 c-1 – частота вращения (из п.1);
1 = 11– угол выхода пара из сопел (принят по рекомендациям /3/, стр.83); l1 – высота сопловой решетки, определяется по формуле:
Коэффициент расхода 1=1(принят по рекомендациям /3/, стр.82);
d=1,708 м – диаметр первой ступени (взят по чертежу);
2.Площадь выхода из последней ступени:
vz = 37 м³/кг – удельный объем в конце изоэнтропийного расширения пара в сопловой решётке последней ступени (по i-s – диаграмме);
Gz = (G0 -∑Gотб)*= (61,38-6,11)*= 36,8 кг/с – расход пара через последнюю ступень (∑Gотб - расходы пара в отборы, взяты из п.3);
м/с-скорость выхода пара из ступени;
м2;
,где dz, lz-диаметр и длина последней ступени(стр.14 таблица 2,1 /3/);
Средний диаметр последней ступени:
м;
Длина последней ступени:
м;
3. Найдем теплоперепад первой ступени:
H01 = 12.3
Найдем теплоперепад последней ступени:
H0z = 12.3
Далее определяем число ступеней и производим разбивку перепада энтальпий между ними. Для этого на миллиметровке по оси абсцисс откладываем отрезок (база), длина которого соответствует в произвольном масштабе ширине ступени. Таких отрезков откладываем 3 (четыре ступени по чертежу). На крайних ординатах в определенном масштабе откладываем средний диаметр первой нерегулируемой ступени d1 и последней ступени dz цилиндра.
Конечные точки соединяем плавной линией, которая соответствует диаметрам промежуточных ступеней.
На той же базе проводят линию предполагаемого изменения отношения u/cф. Отмечаем точки для первой и последней ступеней в определенном масштабе, соответствующие теплоперепадам в этих ступенях. Зная диаметры и отношения скоростей промежуточных ступеней, по формуле H0i = 12.3 находим теплоперепады промежуточных ступеней. На миллиметровке, полученные точки соединяем плавной кривой. Полученные результаты сводим в таблицу 3.
Таблица 3. Распределение теплоперепадов между ступенями
Показатель |
Номер ступени | |||
1 |
2 |
3 |
4 | |
Диаметр ступени d, м |
1,69 |
1,72 |
1,98 |
2,03 |
Отношение скоростей u/cф |
0,56 |
0,57 |
0,58 |
0,59 |
Предварительный теплоперепад Н0i, кДж/кг |
112,02 |
111,99 |
143,34 |
145,6 |
Окончательный перепад энтальпий H0i + ∆/z, кДж/кг |
119,27 |
119,24 |
150,59 |
152,85 |
Средний теплоперепад на ступень:
Найдем число ступеней в цилиндре:
Коэффициент возврата теплоты:
Кt = 4.8*10-4 (принят по рекомендациям /3/, стр.85);
Число ступеней взято из п.1;
Внутренний относительный КПД цилиндра ηoiцнд взят из п.3;
Н0 – теоретический теплоперепад группы ступеней ЦНД (взят из п.3);
, округляем полученное число до 4;
Далее определяем окончательный перепад энтальпий по формуле H0i + ∆/z, где
∆ = H0*(1+qt)-∑H0i = 814-792=29 кДж/кг, z – число ступеней. Полученные результаты сводим в таблицу 3. Диаграмма распределения диаметров, теплоперепадов и отношений скоростей по ступеням дана в Приложении В.