4. Определение геометрических размеров ступени и потерь энергии в ступени

1. Средний диаметр ступени:

2. Для обеспечения неразрывности потока пара при прохождении его через ступень, необходимо, чтобы площадь выходного сечения сопл соответствовала оптимальной величине. Она прямо пропорциональна удельному объему пара и обратно пропорциональна скорости прохождения пара:

3. Площадь минимального сечения сопл:

4. Степень расхождения сопл:

5. Степень впуска пара:

Где: – высота сопл;

6. Уточненная высота сопла:

7. Высота сопла в минимальном сечении:

8. Определяем число Маха для рабочих лопаток первого венца:

Где:

9. Зная число Маха - и угол выхода потока из лопаток первого венца - выбираем профиль рабочей решетки первого венца и величины, характеризующие ее геометрические размеры:

4.9.1) Профиль – Р-25-22Р

4.9.2) Хорда -

4.9.3) Оптимальный угол установки -

10. Ширина лопатки:

11. Высота рабочих лопаток первого венца:

12. Определяем число Маха для лопаток второго венца:

Где: – скорость звука в данной среде:

13. Зная число Маха - и угол выхода потока из лопаток второго венца - выбираем профиль рабочей решетки второго венца и величины, характеризующие ее геометрические размеры:

4.13.1) Профиль – Р-35-25Б

4.13.2) Хорда –

4.13.3) Оптимальный угол установки -

14. Ширина рабочих лопаток второго венца:

15. Высота рабочих лопаток второго венца:

16. Определяем число Маха направляющих лопаток второго венца:

Где: – скорость звука в данной среде:

– удельный объем пара за направляющими лопатками 2 венца

17. По числу Маха - и углу выхода потока из направляющих лопаток - выбираем профиль направляющей (реактивной) решетки второго венца и величины, характеризующие ее геометрические размеры:

4.17.1) Профиль – С-90-12Р

4.17.2) Хорда –

4.17.3) Оптимальный угол установки -

18. Ширина направляющей лопатки:

19. Высота направляющих лопаток второго венца:

20. Число Маха сопл первого венца:

21. По числу Маха - и углу выхода потока из сопл первого венца - выбираем профиль сопловой решетки первого венца и величины, характеризующие ее геометрические размеры:

4.21.1) Профиль – С-90-15Р

4.21.2) Хорда –

4.21.3) Оптимальный угол установки –

4.21.4) Оптимальный относительный шаг –

22. Ширина сопел:

23. Число действующих сопл:

Где: :

24. Каждая ступень, кроме окружных потерь, имеет ещё и камерные потери. Все они объединяются под названием внутренних потерь, т.е. это все потери связанные с движением пара. Внутренние потери учитываются внутренним КПД.

Окружные потери определены в тепловом расчете.

25. Потери на вентиляцию:

Где: – коэффициент для перегретого пара;

– для рабочего колеса, расположенного в свободной камере;

– доля облапатывания, защищенная кожухом;

Где:

26. Относительная потеря на трение и вентиляцию:

27. Потеря энергии на вентиляцию и трение:

28. Потери от неполноты впуска пара:

4.28.1) Относительные потери:

Где:

4.28.2) Потери энергии:

29. Потери от влажности пара:

4.29.1) Относительные потери:

Где:

4.29.2) Потери энергии:

30. Внутренний КПД ступени фактический:

31. Внутренняя мощность ступени фактическая:

32. Погрешность определенной мощности от заданной: