1. Исходные данные

1. Тип турбинной установки – ТС-3 «Крым»

2. Мощность ГТЗА,

3. Количество ступеней,

4. Мощность ступени,

5. Давление пара перед ступенью,

6. Температура газа перед ступенью,

7. Скорость газа на входе в сопла,

8. Давление пара за ступенью,

9. Расход пара,

10. Частота вращения ротора турбины,

11. Удельный расход топлива на установку,

12. Автономность,

13. Диаметр ступени,

2. Тепловой расчет двухвенечной судовой паровой турбины

   1. В зависимости от мощности и начальных параметров пара находится эффективный КПД, который для двухвенечных колес, что связано с большими окружными и камерными потерями, можно принять равным:

2. По заданной мощности находится механический КПД:

3. В связи с утечками пара в концевых уплотнениях, штоках сопловых клапанов и т.д. необходимо принять значение коэффициента, учитывающего эти потери:

4. Внешний КПД будет равен:

Где:

5. Внутренний КПД ступени:

6. Внутренняя мощность:

7. Далее необходимо определиться в степенях реактивности направляющих и рабочих лопаток. В современных двухвенечных ступенях скорости, для повышения их экономичности и получения плавного изменения высот рабочих лопаток, обычно вводится небольшая степень реактивности на рабочих и направляющих лопатках.

8. Величина скоростной характеристики ступени:

Где:

9. Определяем располагаемый теплоперепад:

Где:

10. Внутренний теплоперепад:

11. Энтальпия пара за ступенью:

12. Расход пара на ступень:

13. Условная скорость истечения пара из сопл:

14. Окружная скорость ступени:

15. Располагаемый теплоперепад в соплах:

16. Действительная абсолютная скорость истечения пара из сопл:

17. Критическое давление пара:

Где: – критическое отношение давлений для перегретого пара

18. Теплоперепады в первом и втором рабочем венце и втором направляющем аппарате:

19. По результатам рассчитанных параметров изображаем на миллиметровой бумаге тепловой процесс расширения пара в соплах (рис. 2.1).

3. Газодинамический расчет ступени

1. Потери энергии в соплах:

2. Критическая скорость истечения пара:

Где: – критический теплоперепад.

3. Определяем удельный объём пара в точке по I-S диаграмме

4. Определяем угол отклонения струи в косом срезе:

3.4.1) Коэффициент энергетических затрат:

3.4.2) Коэффициент потерь, отнесенный к полезно используемой энергии:

3.4.3) Показатель политропы:

Где:

3.4.4) Скорость звука в конце расширения в соплах:

Где:

3.4.4) Находим значение угла :