Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Турбины / Лекции / Лекция 9

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
16.05.2024
Размер:
890.17 Кб
Скачать

Лекция 9 Продолжение изложения методики расчета ступени, работающей на влажном паре: определение дополнительных потерь в ступени; определение относительного лопаточного и относительного внутреннего кпд; построение процесса расширения пара в ступени в h-s диаграмме; определение мощности ступени и параметров пара за ступенью

1.Определение относительного лопаточного кпд в ступени.

По треугольникам скоростей, полученным для влажного пара определим

ɳол

 

u∙(w1

∙cosβ +w2

∙cosβ )

ηвл ∆=

 

1

2

ол

E0

 

 

 

 

Где Е0 – располагаемый теплоперепад ступени

Е00 - ϗвс∆Нвс

ϗвс – коэффициент использования выходной скорости в следующей ступени. Если это промежуточная ступень и угол α2 близок к 900, то ϗвс=1.

Если это последняя ступень, то ϗвс=0.

Относительный лопаточный кпд ступени, посчитанный по треугольникам скоростей не учитывает тормозящий эффект капель влаги, ударяющихся во входную кромку рабочих лопаток со стороны спинки. Поэтому Относительный лопаточный кпд ступени, работающей на влажном паре следует считать по полуэмпирической формуле:

 

вл

пп

ηол

= ηол [1 – 2u/Cф1у0 + К2 у)]

Где

 

у = у2 – у0

у0

– степень влажности пара на входе в ступень

у2

– степень влажности пара на выходе из ступени

ηолпп - относительный лопаточный кпд ступени, работающей на перегретом паре.

 

 

u∙(w′′∙cosβ′′+w′′∙cosβ′′)

ηпп

=

1

1

2

2

 

 

 

 

ол

 

 

E0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

2

Е00 - ϗвс∆Нвс

, где ∆Нвс=

2 )

 

2

 

 

 

 

здесь скорости и углы определены для перегретого пара К2=0,35

К1 =f(λ, ρ)

2.Абсолютные потери от влажности :

∆Нвл = (ɳолпп - ηолвл0

3.Рассчитаем дополнительные потери в регулирующей ступени:

 

k

∙d

 

 

u

3

ξтр=

тр

ср

 

∙ (

 

)

π∙l ∙sinα

1

c

 

1

 

 

ф

 

ξтр − относительные потери энергии от трения диска об пар;

kтр = 0,610-3

Абсолютные потери энергии от трения диска об пар:

∆Hтртр∙E0

4.Найдем относительные и абсолютные потери энергии с утечкой пара через надбандажные уплотнения рабочей решетки:

ξб

=

π∙dп∙δэ

∙√ρ

 

+1.8∙

l2

∙ηвл

 

ср

 

ут

 

F1

 

 

 

ол

 

 

 

 

 

dср

Для дальнейшего расчета необходимо определить эквивалентный зазор в периферийном уплотнении δэ и периферийный диаметр рабочих лопаток dп:

 

 

dп=dср+l2=

 

 

 

δэ=

 

 

1

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+

 

z

 

а

2

 

2

 

 

 

 

∙δа) (μr∙δr)

Для расчета δэ принимаем следующие величины:

величина зазоров δа = 2,5 мм, δr = 1,5 мм

число гребней в надбандажном уплотнении z = 2

коэффициент расхода для осевого зазора: μа = 0,5

коэффициент расхода для радиального зазора: μr = 0,71

Абсолютные потери от утечек через надбандажные уплотнения:

∆Hбуттр∙E0

5.Найдём относительные потери от утечек через диафрагменное уплотнение:

F

d

y

 

 

y

 

y

 

 

µ

у

 

ξд

=

 

 

 

 

 

 

 

ут

 

 

 

 

 

 

1

 

 

6. Абсолютные потери от утечек через диафрагменное уплотнение:

∆Hдутдут∙E0

7. Относительный внутренний кпд

ɳηвл=ɳвлол − ξтр − ξбут − ξдут

8. Внутренняя мощность ступени:

Ni=G0∙Hi=G0∙H0 ɳвл;

Используемый теплоперепад ступени:

Hi=E0-∆Hc-∆Hр-(1-χвс)∙∆Hвс-∆Hтр-∆Hбут-∆Hдут

или Нi0·ɳвл

9.За ступенью выполнено периферийное влагоудаление Определим потери расхода пара из-за того, что за ступенью находится периферийная сепарация влаги Количество влаги, которое ушло в сепаратор

∆Gʹc= Ψ· у0· G

Ψ– коэффициент сепарации

Ψ= Ψʹ·Кλ

Величины Ψʹ и Кλ определяются по dср/l2, Р2 и λ0

Относительное количество отсепарированного пара которое ушло вместе с влагой:

∆Gʹʹc= 0,005· G

Количество пара идущего в следующую ступень:

Gслед ст = G - ∆Gʹʹc - ∆Gʹc

10. Из-за наличия периферийной сепарации уменьшилась влажность парового потока на ∆у2

∆у2 = Ψ· у0

Величина ∆у2 позволяет определить изменение энтальпии на выходе из ступени из-за наличия периферийной сепарации ∆hсеп и определить параметры пара на входе в следующую ступень.

Способы удаления влаги из проточной части турбины

1.Периферийная сепарация

2.Внутриканальная сепарация