II.6.Детальный расчет нерегулируемых ступеней00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.

№

п/п

Наименование

величины

Размер-

ность

Порядок определения

Расчетная формула.

Номер ступени

1

2

3

1

Расход пара

кг/с

G^/–из ориентиров. расчета с учетом утечки через переднее концевое уплотнение

199

199

199

2

Давление пара перед ступенью

МПа

Р₀ – по i-s диаграмме

9.33

8.2

7.18

3

Температура пара перед ступенью

С

t₀ – по i-s диаграмме

507

490

470

4

Энтальпия пара перед ступенью

кДж/кг

i₀ – по i-s диаграмме

3387

3349.8

3311.6

5

Параметры заторможенного потока:

а) энтальпия

кДж/кг

3387

3350.8

3313

б) давление

МПа

Р₀ – по i-s диаграмме

9.33

8.36

7.334

в) температура

С

t₀ – по i-s диаграмме

507

491

471

6

Изоэнтропийный теплоперепад

кДж/кг

h₀ - из ориентировочного расчета

43.4

44

44.6

7

Теплоперепад ступени с учетом параметров заторможенного потока

кДж/кг

43.4

45

46

8

Фиктивная скорость

м/с

295

301

304

9

Давление за ступенью

МПа

Р₂ – по i-s диаграмме

8.2

7.18

6.25

10

Средний диаметр ступени

м

d – из ориентировочного расчета

0.962

0.969

0.975

11

Окружная скорость

м/с

151

152

153

12

Отношение скоростей

—

0.52

0.52

0.52

13

Степень реакции

—

 - из ориентировочного расчета

0.1

0.1

0.1

14

Изоэнтропийный перепад сопловой решетки

кДж/кг

39.1

39.6

40.1

15

Давление за сопловой решеткой

МПа

Р₁ – по i-s диаграмме

8.3

7.27

6.34

16

Теоретический удельный объем за сопловой решеткой

м³/кг

_1t – по i-s диаграмме

0.038

0.0425

0.0474

17

Полный изоэнтропийный перепад сопловой решетки

кДж/кг

39.1

40

41.3

18

Отношение давлений

—

0.89

0.87

0.864

19

Абсолютная теоретическая скорость за сопловой решеткой

м/с

280

286

288

20

Скорость звука за сопловой решеткой

м/с

643

635

626

21

Число Маха

—

0.436

0.453

0.461

22

Выходное сечение сопл решетки (по полному расходу пара)

мм²

18807

20395

21796

23

Число гребешков диафрагменного уплотнения

—

z_1y - принимаем

5

5

5

24

Диаметр вала под уплотнениями

мм

d_y1 - принимаем

340

340

340

25

Радиальный зазор уплотнения

мм

0,34

0,34

0,34

26

Площадь кольцевого зазора в уплотнении

мм²

363,2

363,2

363,2

27

Величина утечки через диафрагменное уплотнение

кг/с

0.76

0.71

0.68

28

Расход пара через сопловую решетку

кг/с

198.2

198.3

198.3

29

Площадь выходного сечения сопловой решетки

мм²

18635

20134

21615

30

Эффективный угол выхода сопловой решетки



_1э - задается

13

13

13

31

Степень парциальности ступени

—

е - задается

1

1

1

32

Высота сопловой решетки

мм

38

42

47

33

Профиль сопловой решетки

—

Атлас профилей

С9015А

С9015А

С9015А

34

Угол установки



_у - атлас профилей

38

38

38

Осевая ширина

мм

В₁ - атлас профилей

51,5

51,5

51,5

Хорда профиля

мм

83,6499

83,6499

83,6499

35

Шаг сопловой решетки

мм

62.91

62.91

62.91

36

Количество сопловых каналов

шт

45

46

47

37

Ширина соплового канала в выходном сечении (горло сопла)

мм

14.2

14.2

14.2

38

Коэффициент потерь энергии сопловой решетки

—

₁ – по приложению 2

0,0542

0,0544

0,0544

39

Коэффициент скорости

—

0.97

0.973

0.973

40

Скорость потока за соплами

м/с

268

276

278

41

Отношение скоростей

—

0.55

0.536

0.539

42

Угол направления относительной скорости за сопловой решеткой



24.6

24.1

24.1

43

Относительная скорость

м/с

134

151

152

44

Потеря энергии сопловой решетки

кДж/кг

2.1

2.12

2.18

45

Изоэнтропийный теплоперепад рабочей решетки

кДж/кг

4.2

4.3

4.4

46

Располагаемая энергия рабочей решетки

кДж/кг

13.2

15.7

15.9

47

Теоретическая относительная скорость за рабочей решеткой

м/с

163

177

179

48

Давление за рабочей решеткой

МПа

Р₂ – по i-s диаграмме

8.2

7.18

6.25

Теоретический удельный объем за рабочей решеткой

м³/кг

_2t – по i-s диаграмме

0.038

0.0429

0.048

49

Скорость звука за рабочей решеткой

м/с

642

633

626

50

Число Маха

—

0.254

0.279

0.286

51

Параметры заторможенного потока перед рабочей решеткой:

а) давление

МПа

Р₁ – по i-s диаграмме

8.56

7.55

6.59

б) удельный объем

м³/кг

₁ – по i-s диаграмме

0.0375

0.0413

0.0461

52

Отношение давлений

—

0.958

0.951

0.948

53

Угол потока за рабочей решеткой



_2э = ₁-4

20.6

20.1

20.1

54

Высота рабочей решетки по полному расходу

мм

42

46

51

55

Диаметр надбандажного уплотнения

мм

967

980

995

56

Веерность ступени

—

30.2

27

22.2

57

Реакция на периферии ступени

—

0,159

0,165

0,168

58

Утечки через верхний зазор рабочих лопаток

кг/с

1.7

1.8

2

59

Расход пара через рабочую решетку

кг/с

196.5

196.5

196.3

60

Площадь выходного сечения рабочей решетки

мм²

31559

32029

35213

61

Выходная высота рабочей решетки

мм

43

47

51.9

62

Профиль рабочей решетки

—

Атлас профилей

Р3021А

Р3021А

Р3021А

63

Шаг рабочей решетки

мм

14.6

14.6

14.6

64

Угол установки



_у - атлас профилей

80

80

80

Осевая ширина

мм

В₂ - атлас профилей

25

25

25

Хорда профиля

мм

25.38

25.38

25.38

65

Количество каналов рабочей решетки

шт

201

202

203

66

Ширина канала в выходном сечении

мм

5,1

5.1

5.1

67

Коэффициент скорости рабочей решетки

—

0.94

0.938

0.944

68

Коэффициент потерь в рабочей решетке

—

₂ – приложение 2

0.12

0.114

0.108

69

Относительная скорость за рабочей решеткой

м/с

153

167

170.2

70

Угол направления абсолютной скорости за рабочей решеткой



85.2

82.3

80.6

71

Абсолютная скорость за рабочей решеткой

м/с

53

57.5

58.9

72

Потеря энергии рабочей решетки

кДж/кг

1.64

1.92

1.78

73

Потеря с выходной скоростью

кДж/кг

1.4

1.7

1.73

74

Располагаемая энергия ступени

кДж/кг

42.3

43.6

44.6

75

Относительный лопаточный КПД

—

0.898

0.895

0.902

76

Относительная потеря энергии от утечек через диафрагму

—

0.0042

0.0041

0.004

77

Относительная потеря энергии от утечки поверх раб. лопатки

—

0.0086

0.0085

0.0084

78

Потеря энергии от утечек

кДж/кг

0.53

0.54

0.53

79

Мощность трения и вентиляции

кВт

66.4

62.8

59.5

80

Тепловая потеря от трения и вентиляции

кДж/кг

0.51

0.478

0.445

81

Относительная потеря от выколачивания

—

0

0

0

82

Относительная потеря от трения и вентиляции

—

0.013

0.0116

0.011

83

Тепловая потеря от выколачивания

кДж/кг

0

0

0

1. 884

Относительная потеря от влажности

0

0

0

3. 885

Тепловая потеря от влажности

4. к кДж/кг

0

0

0

86

Внутренний теплоперепад ступени

кДж/кг

37.2

38.2

38.3

87

Внутренний относительный КПД ступени

—

0.879

0.876

0.859

88

Внутренняя мощность ступени

кВт

7403

7602

7622