Среда, 21.02.2018, 18:04
Газовые и паровые турбины ТЭС, ТЭЦ, АЭС
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Техническая Библиотека | Регистрация | Вход

Меню сайта

Cветодиодное освещение

Категории каталога

Расчетные программы [4]
Общеэнергетические [2]


Мини-чат



Наш опрос

Стоит развивать "Online литературу"?
Всего ответов: 649




Главная » Файлы » Программы » Расчетные программы

Расчет турбинной ступени
[ ]Для загрузки документа. Зарегистрируйтесь!
06.02.2013, 22:57
1. РОЗРАХУНОК ТУРБІННОГО СТУПЕНЯ
Данило
Вихідні дані для розрахунку ступеня парової турбіни: Данило
Данило
1. Витрата пари Gо= 25 кг/с Данило
2. Початкові параметри пари:
- тиск Р0= 4 МПа
- температура t0= 410 0С
- швидкість пари C0= 40 м/с
3. Тиск пари за ступенем Р2= 3,4 МПа
4. Число обертів валу турбіни n = 3000 хв-1
5. Напрям потоку пари при вході на ступінь α0= 90 ⁰
6. Ступінь використання швидкості
вхідної χ0 = 1
вихідної χ2 = 0,5
7. Ступінь реактивності ( у долях ) ρ= 0,2

1.1 Розрахунок ступеня парової турбіни.

По заданих значеннях параметрів пари перед ступенем і за ним на
h-s діаграмі для ізоентропного процесу розширення пари визначають-
ся початкова h0 і кінцева h2 ентальпії
h0= 3240 кДж/кг
h2= 3190 кДж/кг
а також теплоперепади що доводяться:
- на турбінний ступінь, кДж/кг


50

- на соплові решітки, кДж/кг


40

- на робочі решітки, кДж/кг


10

Користуючись діаграмою стану пари і h-s діаграмою, визначають
параметри пари перед і за сопловими і робочими решітками

P0= 4 МПа
P1= 3,5 МПа
P2= 3,4 МПа
t0= 410 оС
t1= 388 оС
t2= 385 оС
v0= 0,075 м3/кг
v1= 0,083 м3/кг
v2= 0,085 м3/кг

Фіктивна швидкість парового потоку (швидкість, еквівалентна
всій енергії ступеня, що розташовується), відповідна його адіабатному
розширенню на турбінному ступені, м/с


318,7

Якщо кінетична енергія на вході перед ступенем повністю
використовується, то χ0=1. Значення χa приймається в межах
0,42…0,48; причому більше приймають для турбін підвищеної еконо-
мічності.
Приймаємо значення
χ0= 1
χа= 0,43
Значення χa виражає відношення швидкостей U/Са,
де U - окружна швидкість, м/с.
На підставі прийнятого значення окружна швидкість на серед-
ньому діаметрі облопачування, м/с


137,1

Середній діаметр облопачування ступеня, м



0,873002841

Теоретична швидкість витікання пари з каналів соплових решіток, м/с


285,7

Дійсна швидкість пари на виході з соплових каналів, м/с


271,9

де φ - коефіцієнт швидкості пари на вході в робочі грати, який визна-
чається з графіка по рис. 1 [2].
φ= 0,952
Вибираємо кут виходу парового потоку з соплових решіток ,°
α1= 11 °
Вибираємо ступінь парціальності
ε= 1
і коефіцієнт витрати соплових решіток
μ1= 0,97
Висота соплових решіток, мм



14,32

На рис. 1 зображений ескіз проточної частини проміжного
ступеня з типовими профілями соплової і робочої лопаток. Врахо-
вуючи великий вплив витоку пари в радіальних ущільненнях на ККД
ступені, особливо при високому ступені реактивності величину зазору
в них слід доводити до мінімально можливою (δ=0,5…1 мм).
Робочі лопатки завжди виконують із перекриттям по відношен-
ню до соплових решіток.
Для ступенів із невисокими решітками перекриття вибирається
біля кореня лопатки ≈1 мм, а біля вершин ≈1,6 мм
Δ1= 1 мм
Δ2= 1,6 мм


16,92 мм



















Рисунок 1. Ескіз проточної частини проміжного ступеня

Відносна швидкість пари на вході в робочі решітки, м/с


139,9

Кут входу пари на робочі лопатки



Звідки


β1= 22 ⁰

Кут виходу пари з робочих лопаток


β2= 19 ⁰

Теоретична швидкість пари на виході з робочих лопаток, м/с


198,9

Дійсна відносна швидкість пари на виході з робочих лопаток, м/с


165,091492

де
ψ - коефіцієнт швидкості пари в робочих решітках
(визначаємо по рис. 3 [2]).
ψ = 0,83
Знайдене по рис. 3 [2] значення ψ відноситься до швидкості пари
на робочих лопатках W2 близько 500 м/с. При інших швидкостях знай-
дене по рис. 3 значення ψ слід помножити на поправочний коефіцієнт
k, що визначається із рис. 4 [2]
k = 1,03


0,8549

Уточнюємо дійсну швидкість пари на виході з робочих решіток, м/с


170,0442367

Уточнюємо кут виходу пари з робочих лопаток



15,6 ⁰

де


45,82

Після цього уточнюємо коефіцієнт швидкості пари на виході з
робочих лопаток ψ, відповідний набутого уточненого значення кута
β2 і з урахуванням поправочного коефіцієнта k.
k = 1,03
ψ = 0,811


0,835

Погрішність визначення коефіцієнта ψ



0,01

Уточнюємо дійсну швидкість пари на виході з робочих решіток, м/с


166,2

Абсолютна швидкість пари на виході з робочих лопаток, м/с


50,3

Із співвідношення sinα2=(W2*sinβ2)/C2 або sinα2=C2a/C2 визна-
чається кут напряму абсолютної швидкості α2



62,9 ⁰

Будуємо в масштабі трикутники швидкостей.
































Рисунок 2. Трикутники швидкостей турбінного ступеня

З трикутників швидкостей знаходимо проекції швидкостей С1 і
С2 на окружний і аксіальний напрям, м/с


266,949188


22,94366721


51,88966569


44,77429075

2. ВИЗНАЧЕННЯ ВТРАТ І ККД СТУПЕНІ ТУРБІНИ

Втрати в соплових каналах, кДж/кг



3,823

Втрати на робочих лопатках, кДж/кг

або

8,700

Втрати з вихідною швидкістю, кДж/кг



1,265574489

Коефіцієнти втрат, виражені в долях енергії, що розташовується:
- у соплових решітках



0,078036104

- у робочих решітках



0,177594055

- з вихідною швидкістю



0,02583462

Відносний ККД лопатки



0,739202917

де
Δhu - використаний теплоперепад, віднесений до вінців робо-
чих решіток, кДж/кг


36,21173277

μ0 - коефіцієнт використання вихідної швидкості попередньо-
го не регулюючого ступеня (для першого ступеня μ0 =0);
μ0 = 0
μ1 - коефіцієнт використання вихідної швидкості даного сту-
пеня ( μ1=0,75...0,8);
μ1 = 0,8
Е0 - енергія пари, що доводиться на ступінь, кДж/кг


48,98754041

Для визначення відносного внутрішнього ККД ступеня знаходимо
втрати енергії на тертя і вентиляцію, витік пари через внутрішні зазори
в діафрагмових і радіальних ущільненнях.
Потужність, що витрачається на тертя і вентиляцію в ступені при
ступені парціальності ε = 1, кВт



32,50260144

де
λ - коефіцієнт, значення якого для перегрітої пари рівне
1,1…1,2; для насиченої пари - 1,3;
λ = 1,2
d - діаметр диска, зміряний посередині лопаток, м


0,859

- щільність середовища, в якому обертається диск, кг/м3



13,33

- питомий об'єм пари, м3/кг.

Втрати на тертя і вентиляцію, кДж/кг



1,300

Втрати на тертя і вентиляцію в долях енергії, що розташовується



0,027

Втрати на витік пари в діафрагмових і радіальних ущільненнях
виражаються в долях енергії, що розташовується, на ступінь



0,017254964

де
μ1ущ - коефіцієнт витрати пари в ущільненнях діафрагм
(знаходиться по кривим на рис. 6 [2])
μ1ущ = 0,72
F1ущ - площа кільцевого зазору діафрагмового ущільнення, м2


0,000471

d1ущ - діаметр по діафрагмовому ущільненню (залежить від
конструктивних особливостей турбін), приймається в межах
0,4...0,6 м;
d1ущ = 0,5
δ1 - радіальний зазор в ущільненні;
δ1 = 0,3
μ1с.р.- коефіцієнт витрати пари в соплових решітках (згідно з
експериментальними даними μ1с.р.=0,96...0,98 для перегрітої
пари і 1,02…1,04 - для вологої);
μ1с.р. = 0,98
F1 - вихідний перетин соплових решіток, м2



0,007412197

z1 - число гребінців ущільнювачів в діафрагмі .
z1 = 4

Абсолютна величина втрат в діафрагмових ущільненнях, кДж/кг


0,845

Втрата на витік пари в радіальних ущільненнях робочих лопаток



0,07010272

де
Δh2ущ - абсолютна величина витоку пари в радіальних ущіль-
неннях робочих лопаток;
μ2ущ - коефіцієнт витрати пари в зазорах радіальних ущільнень (визначається по кривим графічних залежностей малюнок 6) μ2уп =0,76;
(визначається по кривим графічних залежностей малюнок 6)
μ2ущ = 0,72
F2ущ - площа кільцевого зазору радіального ущільнення, м2


0,001397174

δ2 - радіальний зазор в ущільненні ;
δ2 = 0,5
z2 - число гребінців ущільнювачів;
z2 = 4
ρn - ступінь реактивності на периферії ступеня





1,00

Абсолютна величина втрат від витоку в радіальних ущільненнях


3,434


4,279

Відносний внутрішній ККД ступеня


0,625

Використаний теплоперепад в ступені, кДж/кг


30,632

Внутрішня потужність ступеня, кВт


765,8047656

На рис.3 зображений тепловий процес ступеня в h-s діаграмі.




















Рисунок .3 Тепловий процес нерегульованого ступеня в h-s діаграмі





3. РОЗРАХУНОК РОЗМІРІВ ПРОТОЧНОЇ ЧАСТИНИ СТУПЕНЯ
ТУРБІНИ

Для визначенні режиму руху парового струменя в ступені виз-
начаємо відношення тиску пари на виході із ступеня до тиску на її
вході P1/P0.
Визначаємо число Маха для соплових решіток



0,443
де
а1 - швидкість розповсюдження звуку у вихідному перетині
соплових решіток, м/с


614,5323425

k = 1,3 - для перегрітої пари;
k = 1,3
P1 - тиск, Па.
P1 = 3,5 ∙ 1000000

Перевіряємо вихідну висоту соплових решіток, м



0,014171075

По набутим значенням числа Маха Mс1 і куту входу потоку па-
ри (кут нахилу соплових лопаток) по табл. 2 [2] підбираємо профіль
соплової лопатки
C-90-12A.
Для вибраного профілю лопатки з табл. 2[2] оберемо величину
відносного кроку і оптимальний кут установки

0,75

де
В - хорда профілю соплової лопатки, мм
В = 62,5

Визначаємо крок соплових решіток, мм


46,875

Кількість направляючих лопаток, шт.



58,48 = 59

Остаточно крок решітки



46,46

Залежно від значення числа Маха і кута виходу потоку пари
по табл. 2 [2] визначаємо характеристики профілю соплової лопатки.
Для побудови профілю визначимо коефіцієнт подібності



1,203079885

Таблиця 1. Координати точок профілю соплової лопатки
№ 0 1 2 3 4 5 6 7
X 0 1,5 3,35 5 10 15 20 25
X,мм 0,00 1,80 4,03 6,02 12,03 18,05 24,06 30,08
Yсп 3,35 9,05 11,5 12,85 14,6 14,5 13,47 12,08
Yсп,мм 4,03 10,89 13,84 15,46 17,56 17,44 16,21 14,53
Yвг 3,35 0,56 0 0,48 3,02 4,9 5,63 5,8
Yвг,мм 4,03 0,67 0,00 0,58 3,63 5,90 6,77 6,98

№ 8 9 10 11 12 13 14
X 30 35 40 45 47,7 49 51,95
X,мм 36,09 42,11 48,12 54,14 57,39 58,95 62,50
Yсп 10,18 7,98 5,8 3,61 2,4 1,42 0
Yсп,мм 12,25 9,60 6,98 4,34 2,89 1,71 0,00
Yвг 5,4 4,52 3,36 2 1,18 0,5 0
Yвг,мм 6,50 5,44 4,04 2,41 1,42 0,60 0,00

Профіль лопатки і основні геометричні розміри підбирані по
даним в таблиці Додатку 2 [2] координатам точок профілю. Розміри
і координати, вказані в табл. 2 [2] потрібно помножити на коефіцієнт
подібності k'под.







Рисунок 4. Ескіз профілю соплової лопатки.





















Значення М, вказане на малюнку Додатку 2 визначається по
формулі


31,60110455

Кут установки соплової лопатки β вибираємо з діапазону оп-
тимального кута установки, приведеному в табл. 2 [2]
Приймаємо оптимальний кут β = 32 о,
будуємо ескіз соплової лопатки.
Визначаємо вихідний перетин каналів робочих решіток, м2



0,013354337
де
μ2 - коефіцієнт витрати пари в робочих решіток [3].
μ2 = 0,8

Розрахункова вихідна висота робочих решіток, мм



18,07810922

Швидкість розповсюдження звуку в робочих решітках, м/с


612,9437168

Число Маха для робочих решіток



0,271071639

По табл.3 [2] підбираємо профіль робочої лопатки
Р-30-21А

Для вибраної лопатки з табл. 3 [2] визначаємо величину від-
носного кроку

0,65

де
В - хорда профілю робочої лопатки.
В = 25,6

Для вибраної лопатки крок робочих решіток, мм


16,64

Кількість робочих лопаток, шт.



164,737315 = 165

Уточнюємо остаточний крок решіток, мм



16,61350862

Залежно від значення числа Маха і кута виходу потоку пари
по таблиці Додатку 3 [2] визначаємо характеристики профілю робочої
лопатки.
Для побудови профілю визначимо коефіцієнт подібності



1,024

Таблиця 2. Координати точок профілю робочої лопатки
№ 0 1 2 3 4 5 6 7
X 0,37 5,34 25,176 25,938 25,4 23,2 11,665 6,425
X,мм 0,38 5,47 25,78 26,56 26,01 23,76 11,94 6,58
Y 0,091 5,446 0,229 0,365 10,291 15,774 18,482 13,381
Y,мм 0,09 5,58 0,23 0,37 10,54 16,15 18,93 13,70

№ 8
X 0,011
X,мм 0,01
Y 0,265
Y,мм 0,27


Профіль лопатки і основні геометричні розміри підбирані
по даним в таблиці Додатку 3 [2] координатам точок профілю. Розміри
і координати, вказані в табл. 3 [2] потрібно помножити на коефіцієнт
подібності k''под.
Кут установки робочої лопатки β вибираємо з діапазону опти-
мального кута установки, приведеному в табл. 3 [2].
Приймаючи оптимальний кут β= 80 о,
будуємо ескіз робочої лопатки.














Рисунок 5. Ескіз профілю робочої лопатки.
Категория: Расчетные программы | Добавил: danilo22 | Формат: excel
Просмотров: 3106 | Загрузок: 0 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 4.0/1 |
Всего комментариев: 1
1  
Скачать please


Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]


Форма входа



Поиск



Реклама

Open

Статистика


Светодиодное освещение
Спутниковый Gps Трекер Спот
SPOT Satellite GPS Messenger


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Copyright MyCorp © 2018