2 Расчет одновенечной промежуточной активной ступени аксиальной паровой турбины

Исходные данные:

G=60,5 кг/с

P₀=22,0 бар

t₀=375 ˚С

P₂=19,0 бар

C₀=75,0 м/с

ρ=0,1

n=3000 об/мин

1.Располагаемый перепад тепла в турбине:

2.Фиктивная скорость:

Для одновременной ступени с небольшой степенью реактивности (ρ<0,25) и степени парциальности e=1, принимаем:

3.Окружная скорость по среднему диаметру лопаток:

4.Средний диаметр ступени:

5.Располагаемый теплоперепад сопловой решетки:

6.Располагаемый теплоперепад в рабочей решетке:

7.Таблица 1

Точка	t, ˚C	P, бар	i, кДж/кг	S, кДж/кг∙К	, м2/кг
0	375	22	3189,4	6,99	0,131
1t	355,3	19,37	3149,6	6,99	0,144
2t’	352,8	19	3144,9	6,99	0,147

1t: i=+

i=3144,9+4,73=3149,6

8.Теоретическая скорость выхода из сопловых лопаток

9.Предварительная суммарная площадь выходных минимальных сечений сопел:

10.Принимаем угол наклона скорости .

11.Предварительная высота сопловых лопаток:

12.Определим верность сопловой решетки:

13.Скорость звука в минимальном сечении сопловых решеток:

14.Теоретическое число Маха для сопловой решетки:

15.Отношение давлений на соплах:

>

0,88>0,546.

Следовательно, сопла сращивающиеся, а скорости звуковые.

16.По углам , а также по числу Махапо приложению 4 методички Егорова выбираем профиль лопаток, а недостающие параметры из таблицы 3.1 учебника Трубилова.

17. Таблица 2

Обоз-е профиля						, см	f, см2	, см4	, см3
С-9012А	10-14	70-120	0,72-0,87	31-35	до 0,85	5,254	4,09	0,591	0,575

18.По предварительной относительной высоте сопловых лопаток находим действительный коэффициент расхода (рисунок 3.4 учебника Турбилова):

19.Уточняем суммарную площадь выходных минимальных сечений сопел:

20.Уточняем высоту сопловых лопаток:

21.Абсолютная скорость выхода потока из сопел:

22.Потери энергии в сопловой решетке:

23.Число профилей в сопловой решетке:

Число профилей принимаем за 66.

24.Относительная скорость пара на входе в сопловую решетку:

25.Угол входа относительной скорости в рабочую решетку:

26.Теоретическая скорость выхода из рабочей решетки:

27.Высота рабочих лопаток:

28.Предварительная суммарная площадь выходных минимальных сечений рабочих лопаток:

29.Предварительный угол выхода потока из рабочей решетки:

30.Скорость звука в минимальном сечении рабочих лопаток:

м/с

31.Теоретическое число Маха рабочей решетки:

32.По находим, по числу Махавыбираем профиль лопаток, недостающие параметры из рисунка 3.1 учебника Трубилова.

Таблица 3

Обозн-е профиля						, см	f, см2	, см4	, см3
Р-3021А	19-24	25-40	0,58-0,68	77-81	до 0,9	2,56	1,85	0,205	0,234

33.По рисункам 3.4, 3.5 определяем уточненный коэффициент расхода:

34.Уточненная суммарная площадь минимальных сечений рабочих лопаток:

35.Уточненный угол выхода потока из рабочей решетки:

36.По графику -; где:

Находим=79

37.Количество рабочих лопаток:

38.Действительная относительная скорость пара на выходе из рабочей решетки:

-коэффициент потерь

-коэффициент, определяемый по рисунку 2.36 учебника Трубилова

39.Потери энергии в рабочей решетке:

кДж/кг

40.Абсолютная скорость на выходе из рабочих лопаток:

41.Угол на выходе:

42.Потери с выходной скоростью:

43.Располагаемая энергия:

=0,8 –коэффициент использования выходной скорости на следующей ступени

44.Относительный лопаточный КПД (Пункт проверки правильности РГР):

45.Окружное усилие, действующее на рабочие лопатки:

46.Осевое усилие:

47.Суммарное усилие рабочей лопатки:

48.Наибольшее изгибающее напряжение в рабочих лопатках:

49.Коэффициент потерь на трение диска об пар, заполняющий камеру:

где

50.Потери, связанные с подводом пара:

При степени парциальности e=1 потери равны 0,

51.Относительные потери от утечек между валом и диафрагмой и над бандажом лопаток:

где - от 4 до 8 – число гребней,- поправочный коэффициент = 1

- коэффициент расхода уплотнения

Выбираем тип уплотнения и находим величину по приложению 6 методички Егорова

–площадь уплотнения;

где - диаметр по периферии рабочих лопаток

- осевой и радиальный зазор

- коэффициент расхода для осевого и радиального зазора

52.Потери от влажности:

, считаем

- влажность перед и после ступени

a=0,8…0,9

53.Внутренний относительный КПД ступени:

54.Используемый теплоперепад:

55.Внутренняя мощность ступени:

кВт