Исходные данные

- турбина Р-110;

- давление пара перед стопорным клапаном Р₀ = 13,00 МПа;

- температура пара перед стопорным клапаном t₀ = 545 ^oC;

- давление пара на выходе из турбины P_к = 1,5 МПа;

- электрическая мощность N_эл = 110000 кВт;

- частота вращения ротора n = 50 с^-1;

- тип регулирующей ступени – одновенечная ступень.

Введение

Объектом расчета является одноцилиндровая турбина с противодавлением. Расчетная часть проекта паровой турбины включает: тепловой расчет проточной части, в котором предусматривается расчет и построение предполагаемого процесса расширения пара в турбине, выбор типа регулирующей ступени и детальный расчет ее проточной части, выбор числа нерегулируемых ступеней, распределение теплоперепада между ними и детальный расчет проточной части этих ступеней, выбор схемы и расчет лабиринтных концевых уплотнений. Так же проведен прочностной расчет основных деталей турбины, предусматривающий поверочные расчеты на прочность лопатки и бандажа, оценку критической частоты вращения ротора.

Графическая часть включает в себя следующие чертежи: продольный и поперечный разрезы паровой турбины, проточную часть регулирующей и первой нерегулируемой ступеней в двух проекциях.

1. Тепловой расчет паровой турбины

1.1. Определение термодинамических параметров пара при расчетах турбины

При расчетах процессов расширения пара может быть использована одна из следующих методик или их комбинации:

• Расчет с использованием h, s - диаграмм для водяного пара;

• Расчет с использованием таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара;

• Расчет с использованием уточненных уравнений состояния воды и водяного пара, применяемых для машинных расчетов и обеспечивающих точность согласно таблицам свойств водяного пара;

• Расчет по формулам, основанным на теории идеального пара;

• Расчет по упрощенным зависимостям свойств водяного пара.

Для курсового проектирования, учитывая, что проектируемая турбина работает на перегретом паре, наиболее приемлема комбинация методик расчетов с использованием, как теории идеального пара, так и по приближенным формулам. В отдельных случаях, например для определения температуры пара, целесообразно использование таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара. При расчетах предлагается использовать следующие зависимости.

1.1. Располагаемый теплоперепад при расширении от давления до давления определяется по формуле:

где – показатель адиабаты, приближенно может быть принят для перегретого пара равным .

1.2. Давление в конце процесса расширения от давления и при заданном располагаемом теплоперепаде определяется как:

.

1.3. Удельный объем пара v при заданных значениях энтальпии h и давлении P определяется по формуле:

.

1.4. Температура пара при заданных значениях энтальпии h и давлении P определяется по таблице.

1.5. Параметры торможения (давление и удельный объем заторможенного потока) и при заданных параметрах потока и и скорости потока , не превышающей 150 м/с, могут быть найдены по следующим формулам:

.

Размерность входящих в вышеприведенные формулы параметров: – МПа; – м³/кг; и – кДж/кг; – м/с.