МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

« НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

__________________________________________________________________

Кафедра

Атомных и Тепловых

Электрических Станций

Индивидуальное домашнее задание по дисциплине: «Турбомашины аэс»

Исполнитель

ст. гр. 5001 ( _____________) (_________) Гуков Е.В.

^{подпись дата}

Руководитель ( _____________) (_________) Калугин Б.Ф.

^{подпись дата}

Томск 2013

Исходные данные:

Турбина-прототип К-1000-60/3000.

Номинальная электрическая мощность, МВт 950

Начальное давление пара, МПа 6,3

Начальная сухость пара, % 0,997

Давление в сепараторе, МПа 0,37

Частота вращения ротора, 1/с 50

Цилиндр для подробного проектирования ЦНД

Вид привода питательного насоса турбопривод

Давление в отборах для целей регенерации, МПа:

Р₁ = 2,4 Р₂ = 1,3 Р₃ = 0,58 Р₄ = по расчету Р₅ = 0,19 Р₆ = 0,05 Р₇ = 0,021

Р₈ = 0,016.

Давление в конденсаторе, МПа 0,0061

Тип парораспределения дроссельный

Режим работы базовый

1.Приближенное определение расхода пара на турбину и цилиндр Приближенно расход пара на конденсационную турбину можно определить так:

,кг/с

где – экономическая мощность турбины, кВт; – приведённый действительно использованный теплоперепад на турбину, кДж/кг.

Точка А₀^т характеризует состояние пара перед стопорным клапаном турбины. При = 6,3 МПа = 63 бар, х₀^т = 0,997, находим точку А₀^т соответствующую ей h_от = 2776 кДж/кг.

Потерю давления на пути от точки перед стопорным клапаном до входа в сопла 1–ой ступени принимаем в размере 4 % от давления перед стопорным клапаном .

бар,

где р₀^' – давление перед соплами 1 – ой ступени ЦВД,

Линия А₀^т - А₀^'- процесс дросселирования в стопорном клапане и парораспределительных клапанах. В h – S диаграмме р_к – изобара, соответствующая давлению в конденсаторе турбины, р_с – давление в сепараторе. Потеря давления от выхода из ЦВД до входа в ЦНД (с учётом отсечных клапанов) Δр_сп составляет 4% от р_с т.е.:

р_с = 3,7 бар,

р_с^' =1,023,7 =3,774 бар,

р_c^''' =0,983,7 = 3,626 бар.

Из точки А₀^' проводится вертикальная линия до пересечения с изобарой р_с^' в точке А_1tц. Точке А_1tц соответствует h_1tц = 2304 кДж/кг.

H_оцвд= h_от-h_1tц, кДж/кг,

H_оцвд= h_от-h_1tц = 2776-2304 =472 кДж/кг.

H_iцвд = кДж/кг,

где η_{oi цвд} = 0,83 (из таблицы).

H_iцвд =4720,83 = 391,76 кДж/кг.

Из точки А₀^' вниз по вертикали откладываем H^*_iцвд, проводим горизонталь до изобары р_с^' и находим на пересечении точку А_1ц. Соединим точки А₀^' - А_1ц, эта линия – действительный процесс расширения пара в ЦВД. Точке А_1ц соответствует h_{к цвд} = h_от- H_iцвд =2776-391,76= =2384,24 кДж/кг.

Находим точку пересечения изобары р_c^''' с изотермой t_пп =257,8С, (точка А_о2п).

Этой точке соответствует h_оцнд = 2980 кДж/кг. Точка А_о2п характеризует состояние пара перед ЦНД.

Из точки вниз проводим вертикальную линию до пересечения с изобарой в точке А_кt.

р_к = 0,0061 МПа = 0,061 бар.

Точке А_кt соответствует h_кt = 2298 кДж/кг.

H_оцнд =h_оцнд- h_кt=2980-2298 =682 кДж/кг.

H_iцнд =

где η_{oi цнд} = 0,82 с учетом ΔH_вс (из таблицы),

H_iцнд =6820,82 = 559,24 кДж/кг.

По вертикали из точки откладываем , затем по горизонтали до пересечения с изобарой и получаем точку -окончание действительного процесса расширения пара в ЦНД с учетом . кДж/кг.

Из точки откладываем потери с выходной скоростью

кДж/кг,

, кДж/кг,

- энтальпия соответствует точки .

По заданным давлениям отборов р₁, р₂, р₃, р₄, р₅, р₆, р_7, р₈ найдём энтальпии этих отборов:

р₁ = 24 бар, h₁ = 2638 кДж/кг,

р₂ = 13 бар, h₂ = 2550 кДж/кг,

р₃ = 5,8 бар, h₃ = 2440 кДж/кг,

р₄ = 3,77 бар, h₄ = 2384 кДж/кг,

р₅ = 1,9 бар, h₅ = 2860 кДж/кг,

р₆ = 0,5 бар, h₆ = 2654 кДж/кг,

р₇ = 0,21 бар, h₇ = 2536 кДж/кг,

р₈ = 0,16 бар, h₈ = 2506 кДж/кг,

р_к = 0,061 бар, h_к = 2420 кДж/кг.