- •Содержание
- •Введение
- •Краткая характеристика общего конструктивного оформления проектируемой турбины, её тепловой схемы и основных показателей
- •Приближенная оценка процесса расширения пара в турбине. Определение расчетного расхода пара на турбину.
- •3. Определение расхода пара на турбину
- •Предельная мощность турбины и опрделение количества частей низкого давления
- •5.Определение количества нерегулируемых ступеней
- •6. Тепловой расчет первой и последней ступени по среднему диаметру.
- •6.1. Исходные данные для расчёта ступени
- •Расчёт промежуточных ступеней цилинда на эвм
- •Детальный тепловой расчёт 8-й ступени
- •8.1 Исходные данные для расчёта ступени
- •8.2 Расчёт ступени
- •Расчёт «закрутки» лопаток последней ступени цилиндра методом постоянного удельного расхода пара по пяти сечениям
- •Определение внутреннего относительного кпд и внутренней мощности цилиндра (турбины). Определение показателей тепловой экономичности турбины и турбинной установки
- •Расчёт осевого усилия на роторную часть на примере
- •Четвертой нерегулируемой ступени.
- •Спецзадание. Упорный подшипник хтз
- •Механический расчёт элементов турбины.
- •Расчёт на прочность пера и хвостовика лопатки третьей ступени
- •Расчёт диафрагмы третьей ступени на прогиб
- •Расчёт ротора на критическое число оборотов
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Расчёт промежуточных ступеней цилинда на эвм
Данные расчёта на ЭВМ приведём таблице 3:
Таблица 3 Тепловой расчёт
|
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
Характеристики ступеней |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
№ ступени |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | ||||||||||||||||
1.Располагаемый теплоперепад |
H0 |
кДж/кг |
125,84 |
121,1 |
127,44 |
133,8 |
140,2 |
146,6 |
159,3 | ||||||||||||||||
2.Средний диаметр |
Dcp |
м |
3,3 |
3,4 |
3,55 |
3,75 |
4,1 |
4,5 |
5,04 | ||||||||||||||||
3.Угол выхода из сопловых решеток |
A1 |
град |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
15 |
19 | ||||||||||||||||
4.Реактивность на среднем диаметре |
Ro |
|
0,13 |
0,17 |
0,2 |
0,23 |
0,3 |
0,4 |
0,58 | ||||||||||||||||
5.Хорда профиля сопловой решетки |
bc |
м |
0,12 |
0,15 |
0,15 |
0,16 |
0,18 |
0,25 |
0,25 | ||||||||||||||||
6.Хорда профиля рабочей решетки |
bl |
м |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,15 |
0,2 |
0,23 | ||||||||||||||||
7.Число гребней диафрагменного уплотнения |
Zg |
|
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
3 |
3 | ||||||||||||||||
8.Диаметр втулки диафрагменного уплотнения |
Dy |
м |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 | ||||||||||||||||
Количество ступеней |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
Параметры пара перед первой ступенью |
|
|
|
| ||||||||||||||||||||
1.Давление |
P0 |
МПа |
0,74 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
2.Температура |
T0 |
град. Ц |
272,7 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
3.Степень сухости |
X0 |
доли |
1 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
4.Скорость на входе |
C0 |
м/с |
0 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
5.Расход пара на входе в цилиндр |
G0 |
кг/с |
235,025 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
6.Расход пара на входе в первую ступень |
|
кг/с |
235,025 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
Общие характеристики турбины |
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||
1.Угловая скорость вращения ротора |
|
1/c |
25 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
2.Конечное давления в цилиндре |
|
МПа |
0,005 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
Количество отборов |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
Параметры в отборах |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
№ отбора |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
| ||||||||||||||||
1.Расход пара в отбор |
Got |
кг/с |
10,3688 |
13,825 |
12,0969 |
|
|
|
| ||||||||||||||||
2.Давление в отборе |
Pot |
МПа |
0,206 |
0,09 |
0,035 |
|
|
|
| ||||||||||||||||
Количество отборов |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
|
Расчет ступеней |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||
№ ступени |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | ||||||||||||||||
1.Расход пара в ступени |
G |
кг/с |
235 |
235 |
235 |
225 |
211 |
211 |
199 | ||||||||||||||||
2.Параметры перед ступенью |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
2.1 Давление |
Po |
МПа |
0,74 |
0,462 |
0,283 |
0,159 |
0,08 |
0,0361 |
0,0148 | ||||||||||||||||
2.2 Температура |
t |
С |
273 |
225 |
178 |
130 |
93 |
73 |
54 | ||||||||||||||||
2.3 Степень сухости |
x |
|
2 |
2 |
2 |
2 |
0,983 |
0,95 |
0,923 | ||||||||||||||||
2.4 Энтальпия |
ho |
кДж/кг |
3001 |
2909,6 |
2821,6 |
2730,5 |
2626,9 |
2515,6 |
2415 | ||||||||||||||||
3.Доля крупнодисперсной влаги |
|
|
2 |
2 |
2 |
2 |
0,103 |
0,171 |
0,251 | ||||||||||||||||
4.Располагаемй теплоперепад |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
4.1 По статическим параметрам |
Ho |
кДж/кг |
110,1 |
105,3 |
111,7 |
118 |
124,4 |
130,8 |
143,5 | ||||||||||||||||
4.2 По параметрам торможения |
Hot |
кДж/кг |
110,1 |
110,8 |
117,7 |
119,6 |
126,2 |
138,7 |
146,3 | ||||||||||||||||
5.Отношение скоростей |
U/Сф |
|
0,552 |
0,567 |
0,575 |
0,602 |
0,641 |
0,671 |
0,732 | ||||||||||||||||
6.Средний диаметр ступени |
Dср |
м |
3,3 |
3,4 |
3,55 |
3,75 |
4,1 |
4,5 |
5,04 | ||||||||||||||||
7.Степень реактивности |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
7.1 корневая |
Rok |
|
0,077 |
0,098 |
0,1 |
0,082 |
0,082 |
0,099 |
0,227 | ||||||||||||||||
7.2 средняя |
Ro |
|
0,13 |
0,17 |
0,2 |
0,23 |
0,3 |
0,4 |
0,58 | ||||||||||||||||
8.Давления |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
8.1 за сопловой решеткой |
p1 |
МПа |
0,492 |
0,309 |
0,18 |
0,094 |
0,046 |
0,022 |
0,01 | ||||||||||||||||
8.2 за рабочей решеткой |
p2 |
МПа |
0,462 |
0,283 |
0,159 |
0,08 |
0,036 |
0,015 |
0,005 | ||||||||||||||||
9.Удельные обьемы |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
9.1 за сопловой решеткой |
v1t |
м3/кг |
0,455 |
0,663 |
1,022 |
1,769 |
3,334 |
6,599 |
13,801 | ||||||||||||||||
9.2 за рабочей решеткой |
v2t |
м3/кг |
0,481 |
0,714 |
1,128 |
2,046 |
4,147 |
9,232 |
24,843 | ||||||||||||||||
10. Числа Маха |
M1t/M2t |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||
10.1 за сопловой решеткой |
M1t |
|
0,81 |
0,83 |
0,89 |
0,92 |
1 |
1,01 |
0,9 | ||||||||||||||||
10.2 за рабочей решеткой |
M2t |
|
0,46 |
0,49 |
0,59 |
0,64 |
0,72 |
0,86 |
1,14 | ||||||||||||||||
11.Отклонение в косом срезе |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
11.1 сопловых решеток |
dA1 |
гр. |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | ||||||||||||||||
11.2 рабочих решеток |
dB2 |
гр. |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,53 | ||||||||||||||||
12.Числа Рейнольдса |
ReC/ReL |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
12.1 для сопловых решеток (/1000000) |
ReC |
|
6,78 |
6,35 |
4,74 |
3,18 |
1,96 |
1,41 |
0,61 | ||||||||||||||||
12.2 для рабочих лопаток (/1000000) |
ReL |
|
1,83 |
1,65 |
1,45 |
1,01 |
0,95 |
0,69 |
0,39 | ||||||||||||||||
13.Коэффициенты расхода |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
13.1.на перегретом паре |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
13.1.1 для сопловых решеток |
Muc(пп) |
|
0,982 |
0,983 |
0,987 |
0,989 |
0,991 |
0,992 |
1,001 | ||||||||||||||||
13.1.2 для рабочих решеток |
Mul(пп) |
|
0,954 |
0,957 |
0,961 |
0,965 |
0,973 |
0,991 |
0,963 | ||||||||||||||||
13.2 на влажном паре |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
13.2.1 для сопловых решеток |
Muc(вл)/Mul(вл) |
2 |
2 |
2 |
1,002 |
1,01 |
1,026 |
1,049 | |||||||||||||||||
13.2.2 для рабочих решеток |
Muc(вл)/Mul(вл) |
2 |
2 |
2 |
0,977 |
0,991 |
1,029 |
1,021 | |||||||||||||||||
14.Высоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
14.1 сопел |
Lc |
мм |
107 |
154 |
224 |
349 |
573 |
910 |
1450 | ||||||||||||||||
14.1 рабочих лопаток |
Lp |
мм |
115 |
159 |
232 |
361 |
593 |
942 |
1501 | ||||||||||||||||
15.Корневой диаметр |
Dk |
м |
3,193 |
3,246 |
3,326 |
3,401 |
3,527 |
3,59 |
3,59 | ||||||||||||||||
16.Хорда профиля на Dср |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
16.1 сопловых решеток |
Bc |
мм |
120 |
150 |
150 |
160 |
180 |
250 |
250 | ||||||||||||||||
16.2 рабочих решеток |
Bl |
мм |
60 |
70 |
80 |
90 |
150 |
200 |
230 | ||||||||||||||||
17.Коэффициенты скорости |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
17.1 на перегретом паре |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
17.1.1 сопловых решеток |
Fic(пп) |
|
0,966 |
0,969 |
0,973 |
0,976 |
0,978 |
0,981 |
0,985 | ||||||||||||||||
17.1.2 рабочих решеток |
Fil(пп) |
|
0,948 |
0,953 |
0,96 |
0,966 |
0,971 |
0,982 |
0,992 | ||||||||||||||||
17.2 на влажном паре |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
17.2.1 сопловых решеток |
Fic(вл) |
|
2 |
2 |
2 |
0,975 |
0,974 |
0,972 |
0,969 | ||||||||||||||||
17.2.3 рабочих решеток |
Fil(вл) |
|
2 |
2 |
2 |
0,965 |
0,966 |
0,969 |
0,972 | ||||||||||||||||
18.Потери |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
18.1 в соплах |
DHc |
кДж/кг |
6,3 |
5,7 |
5 |
4,5 |
4,5 |
4,6 |
3,8 | ||||||||||||||||
18.2 на рабочих лопатках |
DHp |
кДж/кг |
3,1 |
2,9 |
2,8 |
2,6 |
3 |
3,5 |
5,2 | ||||||||||||||||
18.3 с выходной скоростью |
DHвс |
кДж/кг |
5,4 |
6 |
6,2 |
7 |
7,8 |
10,9 |
18,6 | ||||||||||||||||
19.Относительный лопаточный КПД |
ETol |
|
0,865 |
0,869 |
0,881 |
0,882 |
0,879 |
0,863 |
0,812 | ||||||||||||||||
20.Потери |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
20.1 от утечки |
DHут |
кДж/кг |
2,4 |
1,9 |
1,5 |
1,1 |
0,8 |
0,6 |
0,4 | ||||||||||||||||
20.2 от трения |
DHтр |
кДж/кг |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,1 | ||||||||||||||||
20.3 от влажности |
DHвл |
кДж/кг |
0 |
0 |
0 |
0,8 |
4,2 |
10,4 |
17,3 | ||||||||||||||||
21.Относительный внутренний КПД |
EToi |
|
0,839 |
0,848 |
0,865 |
0,864 |
0,837 |
0,782 |
0,69 | ||||||||||||||||
22.Внутренняя мощность ступени |
Pi |
кВт |
21703 |
21005 |
22716 |
22911 |
21966 |
21582 |
19678 | ||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
ТРЕУГОЛЬНИКИ СКОРОСТЕЙ |
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||
|
U |
м/с |
259,1 |
266,9 |
278,7 |
294,4 |
321,8 |
353,3 |
395,6 | ||||||||||||||||
|
C1 |
м/с |
422,7 |
415,1 |
422,1 |
418,4 |
409,4 |
396,2 |
339,3 | ||||||||||||||||
|
A1+dA1 |
град |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
15 |
19 | ||||||||||||||||
|
W1 |
м/с |
180 |
166,3 |
163 |
147,2 |
120 |
106,6 |
133,3 | ||||||||||||||||
|
B1 |
град |
31,9 |
34,2 |
35,6 |
39,7 |
50,1 |
74 |
124,1 | ||||||||||||||||
|
W2 |
м/с |
234 |
240 |
256 |
265,8 |
288,1 |
330 |
416,9 | ||||||||||||||||
|
B2+dB2 |
град |
23,7 |
24,2 |
23,6 |
23,7 |
22,8 |
24,7 |
27,3 | ||||||||||||||||
|
C2 |
м/с |
104 |
109,2 |
111,7 |
118,2 |
125,1 |
147,8 |
192,8 | ||||||||||||||||
|
A2 |
град |
64,6 |
64 |
66,8 |
64,5 |
63,3 |
68,9 |
82,6 |