
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ
Факультет Атомной энергетики
Кафедра АЭС и ТБ
Специальность Атомные электрические станции и установки
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине Турбомашины АЭС___________________
на тему Расчет Р-2,5-35/5 _______________
Выполнил студент 4 курса АЭС-10-Д1 .
курс, группа фамилия, и.о.
Руководитель Бандурко А. Н.
должность, звание фамилия, и.о.
Защита принята с оценкой
"___"______________ 2014 г.
_____________________
подпись
ВОЛГОДОНСК 2013
Введение
Целью данного курсового проекта является определение внутреннего относительного КПД, основных размеров проточной части, расхода пара на турбину, параметров пара за каждой ступенью и за турбиной в целом.
Турбина типа Р является турбиной с противодавлением. Это одноцилиндровые паровые турбины. Пар из выхлопа турбины направляется на производственные нужды.
Исходные данные
Таблица №1
Номинальная электрическая мощность, кВт |
Nэ |
2500 |
Частота вращения, с-1 |
n |
50 |
Частота вращения, об/мин |
n |
3000 |
Давление пара перед турбиной, кгс/см2 |
P0 |
35 |
Давление пара перед турбиной, МПа |
P0 |
3,5 |
Температура пара перед турбиной |
t0 |
435 |
Давление отработавшего пара, кгс/см2 |
P’2 |
10 |
Давление отработавшего пара, МПа |
P’2 |
1 |
Определение расхода пара
Таблица №2
Экономическая мощность, кВт |
Nэк=0,9∙Nэ |
2250 |
Скорость пара в выходном сечении выхлопного патрубка турбины, м/с |
Cвп |
50 |
Коэффициент сопротивления выхлопного патрубка |
λ |
0,07 |
Давление перед соплами регулирующей ступени при расчётном режиме, МПа |
P’0=0,95∙P0 |
3,325 |
Потеря давления в выходном патрубке, МПа |
∆P=P’2∙λ∙(Cвп/100)2 |
0,0175 |
Давление за рабочими лопатками последней ступени, МПа |
P2= P’2+∆P |
1,0175 |
Энтальпия, кДж/кг |
h0=f(P0; t0) |
3303,612 |
Энтропия, кДж/(кг∙К) |
S0=f(P0; t0) |
6,9593 |
Энтальпия, кДж/кг |
h’2=f(P’2; S0) |
2960,445 |
Энтропия, кДж/(кг∙К) |
S2=f(P’0; h0) |
6,9820 |
Энтальпия, кДж/кг |
h2=f(P2; S2) |
2976,725 |
Располагаемый теплоперепад идеальной турбины, кДж/кг |
H’0ид= h0- h’2 |
343,167 |
Располагаемый теплоперепад турбины, кДж/кг |
H’0= h0- h2 |
326,887 |
Коэффициент дросселирования |
ηдр= H’0/ H’0ид |
0,942 |
Внутренний относительный КПД |
η’0i(принимаем) |
0,8 |
Коэффициент выхода внутренней работы |
η’ввр(принимаем) |
1 |
Механический КПД турбины |
η’м(принимаем) |
0,98 |
КПД турбогенератора |
η’r(принимаем) |
0,97 |
Относительный электрический КПД |
η’оэ= ηдр∙ η’0i∙ η’ввр∙ η’м∙ η’r |
0,716 |
Предварительный расчётный расход пара на турбину, кг/с |
G= Nэк/( H’0ид∙ η’оэ) |
9,16 |
Предварительный расчёт последней ступени
Таблица №3
Внутренний теплоперепад турбины, кДж/кг |
H’i= H’0∙ η’0i |
261,51 |
Коэффициент выходной потери последней ступени |
ζвид(принимаем) |
0,01288 |
Потеря с выходной скоростью, кДж/кг |
HBZ= H’0ид∙ζвид |
4,42 |
Энтальпия пара за турбиной, кДж/кг |
hK=h0- H’i |
3042,102 |
Энтальпия пара в точке, кДж/кг |
hKZ= hK- HBZ |
3037,682 |
Удельный объём пара Vkz, м3/кг |
Vkz=f(P2; hKZ) |
0,25033 |
Скорость пара на выходе из рабочей решётки последней ступени, м/с |
c2=(2000∙ HBZ)1/2 |
94,021 |
Отношение среднего диаметра последней ступени (d) к выходной длине лопатки последней ступени (l2) |
v=d/l2(принимаем) |
4 |
Диаметр последней ступени, м |
d=(G∙ Vkz∙ v/(π∙ c2))1/2 |
0,176 |
Длина рабочих лопаток, м |
l2=d/v |
0,044 |
Окружная скорость на среднем диаметре ступени, м/с |
u=π∙d∙n |
27,632 |
Окружная скорость на конце лопатки, м/с |
uВ=u∙(d+l2)∙d |
1,07 |
Диаметр корневого сечения, м |
dK=d- l2 |
0,132 |
Окружная скорость лопаток в корневом сечении, м/с |
uK=π∙ dK∙n |
20,724 |
Коэффициент скорости |
φ(принимаем) |
0,95 |
Угол, град |
α1(принимаем) |
15 |
Располагаемый теплоперепад, перерабатываемый в турбинной ступени с наибольшей экономичностью, кДж/кг |
H0=2∙ u2K/ φ2∙(cos α1)2∙1000 |
1,033 |
Оптимальный диаметр корневого сечения ступени, м |
dK= φ∙ cos α1∙(500∙H0)1/2/( π∙n) |
0,132 |