Курсовая работа: Расчет противодавленческой турбины с двухвенечной регулирующей ступенью
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«
Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров
»
Кафедра теплосиловых установок и тепловых двигателей
Тема: «Расчет противодавленческой турбины
с двухвенечной регулирующей ступенью»
Выполнила: Калиновская Анна, 444 группа.
Проверил: Коновалов Пётр Николаевич
В настоящее время и в ближайшей перспективе большая часть электроэнергии будет вырабатываться тепловыми (ТЭС) и атомными (АЭС) электростанциями, основным из которых, преобразующими тепловую энергию в электрическую, является паровая турбина, связанная с электрическим генератором.
Паровые турбины, как наиболее экономичные тепловые двигатели, широко применяются как в большой энергетике, так и в энергетике многих отраслей промышленности.
Современная мощная энергетическая турбина-это сложнейшая машина, состоящая из десятков тысяч деталей. Многие из них работают в очень сложных условиях, подвергаясь воздействию разных, в том числе динамических, неустановившихся сил
Турбина вместе с электрогенератором - турбоагрегат-это только часть турбоустановки, включающей много различных аппаратов и машин. Сама же турбоустановка тесно связана с паропроизводящей частью электростанции – с котлом, парогенератором, ядерным реактором. Все эти аппараты и машины взаимозависимы.
Только правильная эксплуатация паровой турбины, всей турбоустановки, которая включает пуск, и нормальное обслуживание, и остановку, позволяет электростанции бесперебойно, согласно графику и указаниям диспетчерской службы энергосистемы вырабатывать электрическую и тепловую энергию, делать это надёжно для всех элементов электростанции и с наименьшим расходом топлива.
При выполнении курсового проекта преследуются следующие цели:
1) закрепление и углубление знаний, полученных при изучении теоретического курса;
2) приобретение навыков практического применения теоретических знаний при выполнении конкретной инженерной задачи - разработке эскизного проекта многоступенчатой паровой турбины;
3) привитие инженерных навыков при пользовании справочной литературы, атласами профилей решёток турбин, заводскими расчётами и чертежами;
4) использование вычислительной техники в практической работе.
- Номинальная электрическая мощность N эн
=18 МВт;
- Параметры острого пара: Р о
=3,2 МПа, t o
=460°С;
- Абсолютная скорость пара на входе в турбину С о
=70 м/с;
- Давление пара за турбиной Р к
=1,15 МПа.
- Частота вращения ротора n 0
=3000 об/мин.
Предварительный расчет теплового процесса турбины
:
1. Определяем располагаемый теплоперепад без учета потерь давления в стопорном и регулирующем клапанах, для чего строим адиабатный процесс расширения в h-s диаграмме и определяем конечные и начальные значения энтальпий:
H o
=i o
-i к
t
=3364-3064=300 кДж/кг.
2. Потери давления в стопорном и регулирующем клапанах принимаем: ΔР к
=0,04Р о
=0,128 МПа.
3. Давление пара перед сопловыми решетками регулирующей ступени:
4. Потери давления в выхлопном патрубке:
где С п
– скорость пара за выходным патрубком;
5. Давление пара за последней ступенью:
6. Потери энергии в стопорном и регулирующем клапанах:
7. Потери энергии в выходном патрубке:
8. Располагаемый теплоперепад на проточную часть:
9. Располагаемый теплоперепад по затарможеным параметрам:
где -располагаемый теплоперепад по заторможенным параметрам в регулирующей ступени;
-располагаемый теплоперепад в нерегулируемой ступени.
где η ое
-относительный эффективный КПД;
11. Использованный (внутренний) теплоперепад:
12. Относительный внутренний КПД проточной части турбины:
13. Откладываем величину Н i
от точки на изоэнтропе , и при энтальпии на пересечении с изобарами Р к
и Р z
, получаем точки A к
и A z
, характеризующие состояние пара за выходным патрубком и за последней ступенью;
i z
=i o
-H i
=3364-228,3=3135,7 кДж/кг; υ z
=0,2354 м 3
/кг.
15. Предварительный тепловой процесс турбины:
2. Фиктивная скорость в регулирующей ступени:
3. Оптимальное отношение скоростей в регулирующей ступени:
где m=2,число венцов регулирующей ступени;
α 1
– угол выхода потока пара из сопловой решетки, предварительно принимаем 14°; φ=0,96 - коэффициент скорости, зависит от скорости и характеристик сопла, принимаем; ρ = 0,1- степень реактивности ступени, принимаем;
5. Средний диаметр регулирующей ступени:
6. Фиктивная скорость в нерегулируемой ступени:
7. Оптимальное отношение скоростей в нерегулируемой ступени:
где α 1
– угол выхода потока пара из сопловой решетки, принимаем 17°;
φ=0,96 - коэффициент скорости, принимаем;
ρ = 0,05 - степень реактивности ступени, принимаем;
8. Окружная скорость на среднем диаметре в нерегулируемой ступени:
9. Средний диаметр нерегулируемой ступени:
10. Степень реактивности регулирующей ступени состоит:
где степень реактивности первой рабочей решетки;
степень реактивности направляющей решетки;
степень реактивности второй рабочей решетки.
11. Располагаемый теплоперепад в сопловой решетке:
12. Располагаемый теплоперепад в первой рабочей решетке:
13. Располагаемый теплоперепад в направляющей решетке:
14. Располагаемый теплоперепад во второй рабочей решетке:
15. Энтальпия пара по заторможеным параметрам на входе в сопловый аппарат:
16. Параметры заторможенного потока из i-s диаграммы:
17. Откладываем на изоэнтропе теплоперепады: ; ; ; (рис.2) и определяем давления:
–за сопловой решеткой: Р 1
=1,805 МПа, υ 1
t
=0,1615 м 3
/кг,
при h 1
t
= h 0
*- =
3366,45– 166,905 = 3199,5 кДж/кг;
–за первой рабочей решеткой: Р 2
=1,762 МПа,
при h = h 0
*- -
h о1р
´ =
3366,45– 166,905 – 3,709 =3195,836кДж/кг;
при h = h 0
*- -
h о1р
´ - h нр
´ =
3366,45–166,905–3,709– 5,56=3190,276 кДж/кг;
при h = h 0
*- -
h о1р
´ - h нр
´ - h о2р
´ =
3366,45–166,905–3,709 -5,56-9,27=
18. Отношение давлений в сопловой решетке:
19. Теоретические скорости потока пара и звука на выходе из сопловой решетки:
20. Число Маха за сопловой решеткой:
21. Утечки пара через переднее концевое уплотнение:
где μ y
=0,8 - коэффициент расхода, зависящий от толщины и конструкции гребня уплотнения и величины радиального зазора;
k y
=1,83 -коэффициент учитывается для уплотнения с гладким валом, зависит от отношения δ у
/s;
d у
=0,3·d рс
=0,3·0,95=0,285 м - диаметр вала на участке уплотнения;
F у
=π·d у
·δ у
=3,14·0,285·0,0003=0,000268 м 2
- кольцевая площадь радиального зазора;
ε =Р 2у
/Р 1у
– отношение давлений пара за и перед уплотнением;
Р 1у
=Р 1
=1,79 МПа, Р 2у
=0,1 МПа (атмосферному);
z=50, число гребней уплотнения, принимаем;
22. Утечки пара через заднее концевое уплотнение:
где k y
=1,8 - коэффициент учитывается для уплотнения с гладким валом, зависит от отношения δ у
/s;
ε=Р 2у
/Р 1у
– отношение давлений пара за и перед уплотнением;
Р 1у
=Р z
=1,178 МПа, Р 2у
=0,1 МПа (атмосферному);
z=32 - число гребней уплотнения, принимаем;
При заданных геометрических соотношениях длины проточных частей
уплотнений будут равны: переднего ;
23. Количество пара проходящего через сопло с учетом утечки пара через переднее концевое уплотнение:
24. Выходная площадь сопловой решетки:
где μ 1
=0,974 – коэффициент расхода, принимаем;
-постоянная величина, для перегретого пара равна 0,667при к=1,3;
26.Оптимальная степень парциальности:
28. С учетом ранее принятого α 1э
=14° и полученного числа выбираем из таблиц типовых сопловых лопаток С-90-15Б со следующими характеристиками: относительный шаг решетки =0,78; хорда табличного значения b т
=5,2 см; В=4,0 см; радиус закругления выходной кромки r 2
=0,03см; f=3,21см 2
; W мин
=0,413см 3
; хорда b с
=5см; I мин
=0,326см 4
; угол установки α у
=36°; к 1
=b с
/b т
=0,962; толщина выходной кромки δ 1кр
=2·r 2
·к 1
=0,6мм.
29. Число каналов (лопаток) сопловой решетки:
31. Относительная толщина выходной кромки:
; по отношению =0,903 в соответствии с графиком зависимости μ 1
=f(b с
/l 1
), коэффициент μ 1
=0,978.
уточняем выходную площадь сопловой решётки:
уточняем оптимальную степень парциальности:
34. Откладываем Р кр
на теоретическом процессе (рис.2) и находим параметры пара: i кр
t
=3180 кДж/кг ; υ кр
t
=0,1701 м 3
/кг.
36. Поскольку решетка выбрана суживающаяся то при сверхзвуковом обтекании ее необходимо найти угол отклонения потока в косом срезе:
37. Уточняем (по рис.12) коэффициент скорости: φ=0,97.
где =24·10 -6
кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13
по Р 1
=1,805 МПа, t 1
t
=376,8°C, υ 1
t
=0,1616 м 3
/кг);
. В связи с тем, что ,режимы работы решётки находятся в области автомодельности, в которой профильные потери и, следовательно, КПД решётки практически не изменяются.
40. Абсолютная скорость выхода пара из сопловой решетки:
41. Относительная скорость на входе в первую рабочую решетку: ,где =U/C 1
=149,2/560,429=0,266– отношение скоростей.
42. Угол входа потока пара в первую рабочую решетку:
43. Потеря энергии в сопловой решетке
Δh c
= ξ c
* = 0,0591*166,905 = 9,864 кДж/кг.
Параметры пара перед первой рабочей решеткой
h 1
= h 1
t
+ Δh c
= 3199,5+9,864= 3209,364 кДж/кг,
44. Теоретическая относительная скорость на выходе из первой рабочей решетки и число Маха:
где υ 2
t
=0,1611 м 3
/кг (h 2
t
=3185 кДж/кг, t 2
t
=369,9 °C)по h-s диаграмме точка 2 t
(рис.2).
45. Выходная площадь первой рабочей решетки:
где μ 2
=0,95 – принятый коэффициент расхода.
где Δl в
=2мм – перекрыша у втулки;
Δl п
=2мм – перекрыша на периферии.
47. Считая, что рабочая лопатка первого венца выполняется постоянной по входной и выходной кромкам, получаем: l 2
=l 1
+Δl p
=55,7+4=59,7 мм.
48. Эффективный угол выхода из первой рабочей решетки:
49. По числу Маха и выбираем первую рабочую решетку с профилем Р-26-17А и размерами: относительный шаг решетки =0,6; хорда табличного значения b т
=2,57см; В т
=2,5см; радиус закругления выходной кромки r 2
=0,02см; f=2,07см 2
; W мин
=0,225см 3
; хорда b р
=60мм; I мин
=0,215см 4
; угол установки α у
=80°; толщина выходной кромки δ кр
=0,8мм.
50. Число рабочих лопаток первого венца:
51. Относительная толщина выходной кромки профиля:
Δβ р
=180°-(β 1
+β 2э
)=180°-(19,08°+18,04°)=143,28°.
53. По отношению b p
/l 2
=1,005 и Δβ р
по рис.9 находим коэффициент расхода μ 2
=0,945, и уточняем
выходную площадь первой рабочей решетки:
эффективный угол выхода из первой рабочей решетки:
54. По рис.12 определяем усредненный коэффициент скорости рабочей решетки ψ р
=0,936.
где =22,6·10 -6
кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13 по Р 2
=1,762 МПа, t 2
t
=373,2°C);
57. Действительная относительная скорость выхода пара из рабочей решетки первого венца:
58. Окружные и осевые усилия действующие на лопатки первого венца:
59. Равнодействующая от окружного и осевого усилий:
60. При постоянном профиле по длине лопатки изгибающее напряжение будет равно:
61. Потери энергии в первой рабочей решетке:
62. Состояние пара за первым рабочим венцом ступени.
h 2
= h 2
t
+ Δh р
= 3185 + 11,248= 3196,24 кДж/кг,
63. Абсолютная скорость пара за первой рабочей решеткой:
64. Угол характеризующий направление С 2
:
65. Теоретическая скорость выхода пара из поворотной решетки:
где υ 1
t
’=0,1657 м 3
/кг (h 1
t
’=3181 кДж/кг, t 1
t
’=367,7 °C)по h-s диаграмме точка
67. Выходная площадь поворотной решетки:
где μ 1
’=0,94 –принятый коэффициент расхода.
68. Принимаем перекрышу для поворотной лопатки: Δl п
=4мм.
70. Эффективный угол поворотной решетки:
71. Выбираем для поворотной решетки профиль по числу Маха и выбираем первую рабочую решетку с профилем Р-35-25А и размерами: относительный шаг решетки =0,55; хорда табличного значения b m
=25,4мм; В п
=2,5см; радиус закругления выходной кромки r 2
=0,015см; f=1,62см 2
; W мин
=0,168см 3
; хорда b п
=40,3мм; I мин
=0,131см 4
; угол установки α у
=80°; толщина выходной кромки δ 1кр
=0,472мм и отношением 1,581.
Число рабочих лопаток поворотной решётки:
72. Относительная толщина выходной кромки профиля поворотной лопатки:
73. Угол поворота потока в поворотной решетке:
Δα п
=180°-(α 2
+α' 1э
)=180°-(28,5°+27,08°)=124,42°.
74. По отношению и Δα п
по рис.9 находим коэффициент расхода μ' 1
=0,958 и уточняем
выходную площадь поворотной решетки:
эффективный угол поворотной решетки:
75. По рис.12 определяем усредненный коэффициент скорости поворотной решетки ψ п
=0,94.
76. Коэффициент потерь энергии в поворотной решетке:
78. Потери энергии в поворотной решетке:
79. Состояние пара за поворотной решеткой
h 1
´
= h 1
t
´
+ Δh п
= 3181+ 4,6194 = 3185,61 кДж/кг,
80. Действительная скорость выхода пара из поворотной решетки:
81. Относительная скорость пара на входе во вторую рабочую решетку: ,где =U/C' 1
=149,5/264,82=0,5645 – отношение скоростей;
82. Теоретическая относительная скорость на выходе из второй рабочей решетки и число Маха:
где υ' 2
t
=0,1694 м 3
/кг ( h' 2
t
=3180кДж/кг)по h-s диаграмме точка 2' t
(рис.2).
83. Выходная площадь второй рабочей решетки:
где μ' 2
=0,95 – принятый коэффициент расхода.
85. Считая, что рабочая лопатка второго венца выполняется постоянной по входной и выходной кромкам, получаем: l' 2
=l п
+Δl' p
=63,7+4,3=68 мм.
86. Эффективный угол выхода из второй рабочей решетки:
87. По числу Маха и выбираем вторую рабочую решетку с профилем Р-60-38А и размерами: относительный шаг решетки =0,5; хорда табличного значения b т
'=2,61см; В р
'=2,5см; радиус закругления выходной кромки r 2
=0,02см; f=0,76см 2
; W' мин
=0,035 см 3
; хорда b р
'=85мм; I мин
=0,018см 4
; угол установки α у
=75°; толщина выходной кромки δ' 2кр
=1,3мм и отношением .
Число рабочих лопаток второго венца:
88. Относительная толщина выходной кромки профиля поворотной лопатки:
Δβ' 2р
=180°-(β' 1
+β' 2э
)=180°-(54,4°+37,15°)=88,45°.
90. По отношению b' p
/l' 2
=1,25 и Δβ' 2р
по рис.9 находим коэффициент расхода μ' 2
=0,954 и уточняем
выходную площадь второй рабочей решетки:
эффективный угол выхода из второй рабочей решетки:
91. По рис.12 принимаем усредненный коэффициент скорости второй рабочей решетки ψ' р
=0,962.
где =23·10 -6
кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13 по Р' 2
=1,695 МПа, t' 2
t
=366,6°C);
94. Потери энергии во второй рабочей решетке:
95. Параметры пара за регулирующей ступенью
h´ 2
= h 2
t
´ + Δh р
´
= 3180+1,5123= 3181,51 кДж/кг;
96. Действительная относительная скорость выхода пара из рабочей решетки второго венца:
97. Окружные и осевые усилия действующие на лопатки первого венца:
98. Равнодействующая от окружного и осевого усилий:
99. При постоянном профиле по длине лопатки изгибающее напряжение будет равно:
100. Абсолютная скорость пара за первой рабочей решеткой:
101. Угол характеризующий направление С' 2
:
102. Потери энергии с выходной скоростью:
103. Относительный лопаточный КПД выраженный через потери:
104. Относительный лопаточный КПД выраженный через скорости:
105. Проточная часть рассчитанной регулирующей ступени:
где В т
– ширина табличного профиля.
107. Осевой зазор между направляющими лопатками и рабочими лопатками принимаем равным δ а
=4мм.
108. Радиальный зазор при средней длине лопаток:
где =(l 1
+l 2
+l п
+l' 2
)/4=(55,24+59,7+63,7+68)/4=61,66 мм.
109. Относительные потери на трение пара в дисках:
F 1
– выходная площадь сопловой решетки;
К тр.д
=f(Re,S/r) – коэффициент трения;
S/r=0,05, принимаем; К тр.д
=0,56·10 -3
б) на трение свободных цилиндрических и конических поверхностей на ободе диска:
=а+в+с=0,022+0,0477+0,022=0,0917 м.
в) о поверхности лопаточного бандажа:
d б
=d+l cp
=0,95218 +0,0638=1,0159 м;
110. Потери от парциального подвода пара, складываются из потерь:
где К в
=0,065 – коэффициент, зависящий от геометрии ступени;
е кож
=0,5 – доля окружности, занимаемая кожухом и устанавливаемого на нерабочей дуге диска для уменьшения вентиляционных потерь при парциальном подводе пара;
z=2 – число венцов ступени скорости;
- потери на концах дуг сопловых сегментов (потери на выколачивание)
где К сегм
=0,25 – опытный коэффициент;
i=2 – число пар концов сопловых сегментов;
111. Относительный внутренний КПД регулирующей ступени выраженный через потери:
η oi
=η ол
– (ζ тр
+ζ парц
)=0,8163 – (0,5432+30,566)*10 -3
=0,7851908.
112. Потери энергии на трение диска:
113. Потери энергии от парциального впуска пара:
114. Откладываем потери Δh в.с
, Δh тр.д
, Δh парц
от точки 2' и получаем точку 2'' с параметрами:
i 2
''=i 2
'+Δh в.с
+Δh тр
+Δh парц
=3208+6,826+0,10073+5,668=3220,84 кДж/кг
t'' 2
=360,1°С, υ'' 2
=0,1906 м 3
/кг.
N i
=G o
·h i
=83,33·145,609=12133,68 кВт.
117. Относительный внутренний КПД выраженный через теплоперепады:
Расчет первой нерегулируемой ступени:
1. Располагаемый теплоперепад на нерегулируемые ступени между изобарами Р' 2
=1,695 МПа и Р z
=1,178 МПа по изоэнтропе 2'' – z t
( рис.3):
H o
''=i 2''
-i zt
=3220,84-3091=102,58 кДж/кг.
2. Принимаем теплоперепад первой регулирующей ступени h o
1нс
=50 кДж/кг.
4. Оптимальное отношение скоростей в нерегулируемой ступени:
5. Окружная скорость на среднем диаметре в нерегулируемой ступени:
6. Средний диаметр не регулируемой ступени:
7. Теоретическая скорость выхода пара из сопловой решетки:
8. Располагаемый теплоперепад сопловой решетки:
h о
c
=(1 – ρ)h о1нс
=(1 – 0,05)·50=47,5 кДж/кг.
9. Теоретические параметры пара за сопловой решеткой, точка 1t:
i 1
t
=i 2''
–h ос
=3220,84–47,5=3173,34кДж/кг,Р 1
=1,582 МПа,υ 1
t
=0,1807 м 3
/кг, t 1
t
=362,2 °С.
10. Выходная площадь сопловой решетки:
где μ 1
=0,97 – коэффициент расхода, предварительно принимаем.
13. Оставляя угол α 1
=17° и принимая α о
≈90° выбираем сопловую решетку типоразмера С-90-15А со следующими характеристиками: относительный шаг решетки =0,76; хорда табличного значения b т
=6,25см; В=3,4см; радиус закругления выходной кромки r 2
=0,032см; f=4,09см 2
; W мин
=0,575см 3
; хорда профиля b с
=49,6мм; I мин
=0,591см 4
; угол установки α у
=34°; толщина выходной кромки δ 1кр
=0,51мм.
15. Относительная толщина выходной кромки:
; по отношению =0,8 в соответствии с графиком зависимости μ 1
(b с
/l 1
) (рис.9), коэффициент μ 1
=0,982 уточняем
где =21,8·10 -6
кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13 по
18. Коэффициент скорости φ=0,976 (рис.12).
20. Абсолютная скорость выхода пара из сопловой решетки:
21. Относительная скорость на входе в первую рабочую решетку: ;
где =U/C 1
=148,88/300,824=0,4949 – отношение скоростей.
22. Угол входа потока пара в первую рабочую решетку:
23. Потери энергии в сопловой решетке:
; откладываем эти потери в i-s диаграмме и получаем точку 1,(рис.3), характеризующую действительное состояние пара перед первой рабочей решеткой имеющей следующие параметры: Р 1
=1,435 МПа; i 1
=3175,99 кДж/кг;υ 1
=0,1996 м 3
/кг; t 1
=362,6°С.
24. Располагаемый теплоперепад рабочей решетки:
h op
=ρ·h о1нс
=0,05·50=2,5 кДж/кг, откладываем его из точки 1 и получаем точку 2 t
с параметрами i 2
t
=3173,49 кДж/кг, Р 2
=1,42 МПа; υ 2
t
=0,2013 м 3
/кг; t 2
t
=361,3°С.
25. Теоретическая относительная скорость на выходе из рабочей решетки и число Маха:
26. Выходная площадь рабочей решетки:
где μ 1
=0,94 – коэффициент расхода, предварительно принимаем.
27. Принимаем перекрышу Δl р
=l 2
– l 1
=3,6мм.
28. Длина рабочей лопатки l 2
=l 1
+Δl р
=61,6+3,6=65,2 мм.
29. Эффективный угол выхода из рабочей решетки:
30. По числу Маха и выбираем вторую рабочую решетку с профилем Р-35-25А и размерами: относительный шаг решетки =0,61; хорда табличного значения b т
=2,54см; В=2,5см; радиус закругления выходной кромки r 2
=0,02см; f=1,62см 2
; W мин
=0,168 см 3
; хорда b р
=45 мм; I мин
=0,131см 4
; толщина выходной кромки δ кр
=0,5мм и углами =80°, 2,309.
32. Относительная толщина выходной кромки:
Δβ 2р
=180°-(β 1
+β 2э
)=180°-(32,35°+27,59°)=120,06°.
34. По отношению =0,69 и Δβ р
по рис.9 находим коэффициент расхода μ 2
=0,956 и уточняем
эффективный угол выхода из рабочей решетки:
где =21,8·10 -6
кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13 по
36. Коэффициент скорости ψ=0,948 (рис.12).
38. Относительная скорость пара за рабочей решеткой:
W 2
=ψ·W 2
t
=0,948·182,995=173,479 м/с.
39 Абсолютная скорость пара за рабочей решеткой:
40. Угол характеризующий направление С 2
:
41. Окружное и осевое усилие и их равнодействующая:
42. Момент сопротивления при постоянном профиле по длине лопатки:
44. Потери энергии в рабочей решетке:
45. Потери энергии с выходной скоростью:
46. Относительный лопаточный КПД выраженный через потери:
47. Относительный лопаточный КПД выраженный через скорости:
где К тр.д
– определяется по рис.17
51. Относительный внутренний КПД выраженный через потери:
52. Откладываем на рис.3 потери Δh р
,Δh тр.д
,Δh в.с
получаем т.2' с параметрами:
i' 2
=i 2
t
+ Δh р
+Δh тр.д
+Δh в.с
=3173,49+1,696+0,045+3,1688=3178,39 кДж/кг, Р 2
=1,42 МПа; υ' 2
=0,2021 м 3
/кг; t' 2
=363,5°С.
54. Относительный внутренний КПД выраженный через теплоперепады:
Расчет второй нерегулируемой ступени:
1. Состояние пара перед сопловой решеткой определяется точкой 2 (рис.3)
i 2
=3082 кДж/кг, Р 2
=1,42 МПа; υ 2
=0,1865 м 3
/кг; t 2
=319,1 °С.
2. Располагаемый теплоперепад второй нерегулируемой ступени между изобарами Р 2
=1,42 МПа и Р z
=1,178 МПа по изоэнтропе 2 – z' t
( рис.3):
h о
2
нс
=i 2
-i zt
'=3175,99–3123,59 =52,4 кДж/кг.
3. Располагаемый теплоперепад по заторможенным параметрам с учетом использования кинетической энергии от выходной скорости из предыдущей ступени:
4. Параметры заторможеного потока: ,
Р 2
*
=1,615 МПа, ; υ 2
*
=0,1777 м 3
/кг; t 2
*
=365,4 °С.
6. Средний диаметр ступени принимаем: d=0,948 м.
8. Отношение скоростей в нерегулируемой ступени:
9. Угол выхода потока пара из сопловой решетки принимаем =14°.
10. Степень реактивности ступени принимаем ρ=0,05.
11. Теоретическая скорость выхода пара из сопловой решетки:
12. Располагаемый теплоперепад сопловой решетки:
h *
о
c
=(1– ρ)h *
о2нс
=(1– 0,05)·55,56=52,782 кДж/кг.
13. Теоретические параметры пара за сопловой решеткой, точка 1t:
i 1
t
=i *
2'
–h *
о
c
=3178,24–52,782=3125,462 кДж/кг,Р 1
=1,33 МПа, υ 1
t
=0,2065м 3
/кг, t 1
t
=337,6°С.
14. Выходная площадь сопловой решетки:
где μ 1
=0,97 – коэффициент расхода, предварительно принимаем.
17. Оставляя угол α 1
=14° и принимая α о
≈90° выбираем сопловую решетку типоразмера С-90-12А со следующими характеристиками: относительный шаг решетки =0,76; хорда табличного значения b т
=6,25см; В=3,4см; радиус закругления выходной кромки r 2
=0,032см; f=4,09см 2
; W мин
=0,575см 3
; хорда профиля b с
=49,6мм; I мин
=0,591см 4
; угол установки α у
=34°; толщина выходной кромки δ 1кр
=0,51мм.
19. Относительная толщина выходной кромки:
; по отношению =0,654 в соответствии с графиком зависимости μ 1
(b с
/l 1
) (рис.9), коэффициент μ 1
=0,982 уточняем
где =20,8·10 -6
кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13 по
; режим работы решетки в автомодельной зоне и поправка на Re не вносится.
22. Коэффициент скорости φ=0,976 (рис.12).
24. Абсолютная скорость выхода пара из сопловой решетки:
25. Относительная скорость на входе в первую рабочую решетку:
где =U/C 1
=148,88/317,107=0,469 – отношение скоростей.
26. Угол входа потока пара в первую рабочую решетку:
27. Потери энергии в сопловой решетке:
; откладываем эти потери в i-s диаграмме и получаем точку 1,(рис.3), характеризующую действительное состояние пара перед первой рабочей решеткой имеющей следующие параметры:
Р 1
=1,33 МПа;i 1
=3127,963 кДж/кг;υ 1
=0,2071 м 3
/кг; t 1
=339,4 °С.
28. Располагаемый теплоперепад рабочей решетки:
откладываем адиабату из точки 1 до давления Р z
=Р 2
=1,178 МПа и получаем точку 2t с параметрами i zt
''=3125,188 кДж/кг, υ zt
''=0,2334м 3
/кг; t zt
''=336,5°С;
29. Теоретическая относительная скорость на выходе из рабочей решетки и число Маха:
30. Выходная площадь рабочей решетки:
где μ 2
=0,94 – коэффициент расхода, предварительно принимаем.
31. Принимаем перекрышу Δl р
=l 2
– l 1
=3,7 мм.
32. Длина рабочей лопатки l 2
=l 1
+Δl р
=74,8+3,7=78,5 мм.
33. Эффективный угол выхода из рабочей решетки:
34. По числу Маха и выбираем вторую рабочую решетку с профилем Р-30-21А и размерами: относительный шаг решетки =0,61; хорда табличного значения b т
=2,56см; В=2,5см; радиус закругления выходной кромки r 2
=0,02см; f=1,85см 2
; W мин
=0,234см 3
; хорда b р
=40 мм; I мин
=0,205см 4
; толщина выходной кромки δ кр
=0,5мм и угол =80°, 2,675.
36. Относительная толщина выходной кромки:
Δβ 2р
=180°-(β 1
+β 2э
)=180°-(26°+26,59°)=127,41°.
38. По отношению =0,509 и Δβ р
по рис.9 находим коэффициент расхода μ 2
=0,958 и уточняем
эффективный угол выхода из рабочей решетки:
=20,8·10 -6
кг/м·с–коэффициент динамической вязкости (рис.13 по Р 2
=1,178 МПа, t'' zt
=336,5 °C);
; режим работы решетки в автомодельной зоне и поправка на Re не вносится.
40. Коэффициент скорости ψ=0,951 (рис.12).
42. Относительная скорость пара за рабочей решеткой:
W 2
=ψ·W 2
t
=0,951·191,6944=182,30 м/с.
43. Абсолютная скорость пара за рабочей решеткой:
44. Угол характеризующий направление С 2
:
45. Окружное и осевое усилие и их равнодействующая:
46. Момент сопротивления при постоянном профиле по длине лопатки:
48. Потери энергии в рабочей решетке:
49. Потери энергии с выходной скоростью:
50. Относительный лопаточный КПД выраженный через потери:
51. Относительный лопаточный КПД выраженный через скорости:
где К тр.д
– определяется по рис.17
55. Относительный внутренний КПД выраженный через потери:
56. Откладываем на рис.3 потери Δh р
,Δh тр.д
,Δh в.с
получаем т.z с параметрами:
i z
=i zt
''+ Δh р
+Δh тр.д
+Δh в.с
=3120+1,7564+0,0501+3,108=3125,87 кДж/кг, Р z
=1,178 МПа; υ z
=0,2335м 3
/кг; t z
=336,9 °С.
58. Относительный внутренний КПД выраженный через теплоперепады:
60. Геометрические характеристики нерегулируемой ступени:
где - сумма располагаемых теплоперепадов ступеней;
2. Относительный внутренний КПД проточной части:
3. Относительный внутренний КПД турбины:
4. Развиваемая внутренняя мощность:
5. Расчетный относительный эффективный КПД турбины:
6.Расчетная номинальная электрическая мощность
N эн
= η г
* η o
е
*H 0
* G 0
= 0,96*0,7768055*300*83,33= 18642,586 кВт.
N эн
’= η м
* η г
* N i
=0,985*0,96*19715,16=18642,655кВт.
На основе задания на курсовой проект, мною были рассчитаны: регулирующая и две нерегулируемых ступени противодавленческой турбины.
В результате расчета были получены следующие геометрические характеристики ступеней:
Расчитал внутренние мощности ступеней
Расчетная номинальная электрическая мощность турбины
N эн
= 18642,586 кВт, что в пределах допустимого значения совпадает с исходной N эн
= 18642,655 кВт.
1. Никольский Н.И., Луканин П.В. Тепловые двигатели для ЦБП (Теория паровых турбин). Учебное пособие:СПбТИЦБП. СПб. , 1992, 108 с.
2. Луканин П.В., Короткова Т.Ю. Тепловые двигатели для ЦБП ( Конструкция и эксплуатация паровых турбин): Учебное пособие/СПбГТУ РП. СПб., 2003 , 100 с.
3.Методические указания к курсовому проекту(20-12,20-13).
Название: Расчет противодавленческой турбины с двухвенечной регулирующей ступенью
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа
Добавлен 07:41:49 20 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 1152
Комментариев: 9
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Ребятки, кто на FAST-REFERAT.RU будет заказывать работу до 26го мая - вводите промокод iphone, и тогда будете учавствовать в розыгрыше iphone xs)) сам только что узнал, что у них такие акции бывают (п.с. кстати не удивляйтесь что вас перекидывает на сайт с другим названием, так и должно быть)
Мне с моими работами постоянно помогают на FAST-REFERAT.RU - можете просто зайти узнать стоимость, никто вас ни к чему не обязывает, там впринципе всё могут сделать, вне зависимости от уровня сложности) у меня просто парень электронщик там какой то, тоже там бывает заказывает))
Спасибо, Оксаночка, за совет))) Заказал курсач, отчет по практике, 2 реферата и дипломную на REFERAT.GQ , все сдал на отлично, и нервы не пришлось тратить)
Я обычно любые готовые работы покупаю на сайте shop-referat.tk , и свои все там же на продажу выставляю, неплохой доп.заработок. А если там не нахожу то уже на referat.gq заказываю и мне быстро делают.
Хватит париться. На сайте REFERAT.GQ вам сделают любой реферат, курсовую или дипломную. Сам пользуюсь, и вам советую.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Курсовая работа: Расчет противодавленческой турбины с двухвенечной регулирующей ступенью
Контрольные Работы По Алгебре Восьмой Класс
Россия После Петра 1 Реферат
Курсовая работа по теме Автомобильная дорога Ставрополь-Буденновск
Реферат: Маркетинговые исследования 19
Реферат: Untitled Essay Research Paper SUMER
История Открытия Днк Реферат
Дипломная работа по теме Проектирование систем электрификации котельной с двумя котлами Е-1/9Ж в поселке Боровое Акмолинской области
Старая Ладога Первая Столица Руси Реферат
Реферат по теме Русь в период политической раздробленности
Реферат Установка Windows Xp
Эссе Образовательная Система
Реферат: Разработка антикризисной стратегии в организации
Реферат: Современный инвестиционный процесс и его опосредование ценными бумагами
Реферат по теме Язык программирования Норма
Дипломная работа по теме Основания признания сделки недействительной
Классы Отходов Реферат
Как Писать Сочинение Допуск К Егэ 2022
Основные Направления Философии Реферат
Реферат: Основные таможенные режимы общая характеристика, содержание
Реферат: Коаксил при лечении психогенных депрессий в пожилом возрасте. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Возмещение вреда, причиненного источником повышенной опасности и увечьем
Курсовая работа: Установка и способ для получения расплавов железа
Реферат: Организация научно-исследовательской работы