3.2 Тепловий розрахунок нерегульованих ступенів.

3.2.1 Визначення коефіцієнта віддачі тепла.

Величина коефіцієнта віддачі тепла коливається в межах 3 - 8 % (0,03 - 0,08) і визначається за формулою

L = K · (1- η_0і) = 0,21 · (1-0,827) = 0,034

К — коефіцієнт для перегрітої пари 0,2 - 0,21 = 0,21;

H^’₀ - ізоентропійний теплоперепад турбіни чи циліндру без врахування регулюючих ступеней.

H^’₀ = H₀^ЦВТ – h₀^рс , кДж/кг

H^’₀ = 488 – 57 = 431 кДж/кг

Z - кількість ступенів турбіни або циліндру.

3.2.2 Визначення діаметрів першого та останнього ступенів турбіни.

Середній діаметр першого ступеня

d₁ = = = 0,8 м

G₁ - дійсна витрата пари через турбіну або циліндр

G₁ = G₀ – G_вт , кг/с ; G₁ = 203 – 4,06 = 198,94 кг/с;

G_вт = (0,01 - 0,03)• G₀ , кг/с ; G_вт = 0,02 • 203 = 4,06 кг/с;

V₁t - питомий об'єм пари на виході з сопла, м³/кг;

ε - степінь парціальності ступеня;

n - частота обертання ротора турбіни, с^-1

l₁ - висота першої соплової лопатки, приймається орієнтовно.

Для ЦВТ - 20-25 мм. Для ЦСТ і ЦНТ-0,7-1,0 м.

L₁ - кут виходу парового потоку із соплової решітки, град;

L₁ =12°-25° 20°

= 0,46 - 0,5 (приймається орієнтовно)

Середній діаметр останнього ступеня d₂ = , м

d₂= = 0,87 м

3.2.3 Визначення кількості ступенів і розподіл теплоперепаду між ними.

Для визначення кількості нерегульоваиих ступенів турбіни використовується графоаналітичний метод. Для цього будується діаграма, по осі х відкладається відрізок АВ, який у масштабі відображає довжину проточної частини даного відсіку турбіни. По осі у відкладаються (у масштабі) діаметри першого d₁ та останнього d_z нерегульоваиих ступенів відсіку турбіни. Кінцеві точки ординат d₁ та d_z з'єднують плавною кривою, що характеризуватиме зміну діаметрів проміжних ступенів даного відсіку.

Подальший розрахунок кількості ступенів проводиться наступним способом. Відрізок АВ ділиться на 6 рівних частин. Для крайніх та декількох проміжних значень діаметрів та відношень швидкостей визначаються ізоентропійні тепло перепади. При частоті обертання n=50 c^-1,

кДж/кг,

кДж/кг;

кДж/кг;

кДж/кг;

кДж/кг;

кДж/кг;

кДж/кг;

Орієнтовне відношення = (0,42 - 0,7) 0,45

Далі кожна частина відрізка АВ ділиться навпіл і для одержаної точки з графіка визначається середній теплоперепад.

Середній теплоперепад, що припадає на ступінь турбіни, дорівнюватиме середньоінтегральному значенню для закону зміни h₀.

Практично середній теплоперепад на ступінь визначається як середнє арифметичне значення теплоперепадів для всіх шести вибраних дільниць:

, кДж/кг

= 42,4 кДж/кг;

Тоді кількість нерегульованих ступенів турбіни визначається як

, = 11,8 = 11;

де - ізоентропійний теплоперепад, що припадає на даний циліндр турбіни, кДж/кг;

α- коефіцієнт повернення теплоти.

Потрібно, щоб виконувалася рівність:

, кДж/кг;

= 445,6 кДж/кг;

В іншому випадку необхідно відкоректувати теплоперепад ступенів, а саме

, кДж/кг

469 - 13 = 431(1 + 0,034)

Сумарну поправку Δ можна рівномірно розподілити між окремими ступенями = 1,18 кДж/кг

№ п/п	Найменування		Номер ступеня
1	Діаметр ступеня, м	d	0.8	0.809	0.817	0.822	0.83	0.836	0.843	0.85	0.859	0.846	0.87
2	Відношення швидкостей		0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45
3	Теплоперепад на ступінь (визн. з рис.)	h0	38,95	39,8	40,6	41,1	41,9	42,54	43,3	43,97	44,9	45,4	46,1
4	Поправка до теплоперепаду на ступінь кДж/кг	±Δ/Z	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18	1,18
5	Остаточний теплоперепад на ступінь, кДж/кг		37,77	38,62	39,42	40,72	41,36	42,12	42,79	43,12	43,72	44,22	44,92