6 Расчет последней нерегулируемой ступени. Определение ее размеров и срабатываемого теплоперепада
Определение размеров проводят вариантным расчетом. Приведенным в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Определение размеров последней нерегулируемой ступени
№ п/п |
Величина |
Способ определения |
Разм. |
Варианты |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||||
1 |
|
|
м |
0,718 |
0,754 |
0,79 |
0,826 |
0,862 |
0,897 |
2 |
|
|
кДж/кг |
27,42 |
30,24 |
33,2 |
36,3 |
39,52 |
42,8 |
3 |
|
|
кДж/кг |
24,68 |
27,22 |
29,88 |
32,67 |
35,57 |
38,52 |
4 |
|
|
м/с |
229,9 |
240,7 |
251,5 |
262,4 |
273,2 |
283,8 |
5 |
|
|
мм |
295 |
268 |
245 |
225 |
207 |
191 |
6 |
|
|
мм |
301 |
274 |
251 |
231 |
213 |
197 |
7 |
|
|
м |
0,417 |
0,48 |
0,539 |
0,595 |
0,649 |
0,7 |
Здесь:
,
,
,
,
отношение
скоростей
,
коэффициент
использования выходной скорости
предыдущей ступени в последней
принимаем
по
[3],
потеря
энергии с выходной скоростью предыдущей
ступени принимаем
кДж/кг
по [3], удельный объем за соплами последней
ступени ориентировочно определяем по
состоянию пара в конце процесса
,
степень
парциальности
,
,
мм
и
мм
по [1].
Корневой диаметр последней ступени:
мм.
По
данным таблицы 6.1 строится график
(рисунок 3). По нему находим средний
диаметр последней ступени
м
и тепловой перепад последней ступени
кДж/кг.
7 Расчет числа нерегулируемых ступеней. Определение диаметров нерегулируемых ступеней. Распределение теплоперепада по ступеням турбины
Применяется
графический метод определения числа
ступеней. В начале и конце отрезка
горизонтальной прямой (базы) (b=150
мм) на ординатах откладывают
и
,
и
,
и
(рисунок
4). Верхние концы отрезков соединяют
прямой линией. Здесь же откладывают в
масштабе теплоперепады первой и последней
ступеней.
Промежуточные значения наносят на график после их вычисления по формуле:
,
где
по
[3].
;
,
где
мм – длина выбранной базы;
мм
– отрезок базы, выбранный произвольно.
м;
м;
м;
м;
кДж/кг;
кДж/кг;
кДж/кг;
кДж/кг.
Среднее
значение теплоперепада нерегулируемых
ступеней:
кДж/кг.
Определение коэффициента возврата теплоты производится с помощью ориентировочного процесса расширения пара в проточной части нерегулируемых ступеней (рисунок 5). Теплоперепад разбиваем изобарами на 5 частей. Коэффициент возврата теплоты определяется по выражению:
.
Коэффициент
возврата теплоты находится в диапазоне
[3].
Число нерегулируемых ступеней турбины определяется по формуле и округляется до целого:
шт.
Располагаемые теплоперепады нерегулируемых ступеней турбины разбиваются по ступеням так, чтобы выполнялось условие
,
где к – порядковый номер ступени (от 1до z).
Для
этого база b
разбивается на (z-1)
равных частей, для каждой ступени
вписывают в таблицу 7.1 значения
,
,
,
.
Таблица 7.1 - теплоперепад турбины по ступеням
№ ступени |
Диаметр ступени, d, м |
|
|
Теплоперепад ступени ,кДж/кг |
||
|
|
|
||||
1 |
0,718 |
0,47 |
0,1 |
32 |
0,0259 |
32,0259 |
2 |
0,727 |
0,47 |
0,1 |
29,62 |
0,024 |
29,644 |
3 |
0,735 |
0,47 |
0,1 |
28,5 |
0,023 |
28,523 |
4 |
0,745 |
0,47 |
0,1 |
28,05 |
0,0227 |
28,0727 |
5 |
0,755 |
0,47 |
0,1 |
28,4 |
0,023 |
28,423 |
6 |
0,765 |
0,47 |
0,1 |
29,25 |
0,0237 |
29,2737 |
7 |
0,773 |
0,47 |
0,1 |
30,12 |
0,0244 |
30,1444 |
8 |
0,78 |
0,47 |
0,1 |
30,75 |
0,0249 |
30,7749 |
9 |
0,79 |
0,47 |
0,1 |
31,5 |
0,0255 |
31,5255 |
10 |
0,8 |
0,47 |
0,1 |
32,34 |
0,0262 |
32,3662 |
11 |
0,81 |
0,47 |
0,1 |
32,75 |
0,0265 |
32,7765 |
12 |
0,82 |
0,47 |
0,1 |
33,5 |
0,0271 |
33,5271 |
13 |
0,825 |
0,47 |
0,1 |
34,25 |
0,0277 |
34,2777 |
14 |
0,835 |
0,47 |
0,1 |
35,25 |
0,0285 |
35,2785 |
15 |
0,845 |
0,47 |
0,1 |
36,75 |
0,0297 |
36,7797 |
16 |
0,854 |
0,47 |
0.1 |
38,5 |
0,0311 |
38,5311 |
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитываем
сумму располагаемых теплопадений
ступеней
и
определяем невязку
:
к
Дж/кг.
Определяем поправку к теплоперепаду для каждой ступени:
.
Корректируем теплоперепад каждой ступени:
.
кДж/кг;
кДж/кг.