1. Степень реакции по среднему диаметру:
rср1 = 
2. Изоэнтропный теплоперепад в сопловой решетке:
hос = (1 - r) * h0 = (1-0,024) *93,05 = 90,82 КДж/кг.
3. Энтальпия пара за сопловой решеткой:
hc = h0 – hoc = 2725 – 90,82= 2634,18 КДж/кг.
4. По h,s-диаграмме определим параметры пара:
u1t = 0,046 м3/кг, Р1 = 4,3 МПа.
5. Теоретическая скорость пара на выходе из сопловой решетки:
6. Выходная площадь сопловой решетки:
m1 = 0,97 – коэффициент расхода.
7. Высота сопловой решетки: l1 = 
8. Число Маха:
M1t = 
к = 1,35 – показатель адиабаты пара.
9. По значениям M1t и a1э из атласа профилей выбираем профиль сопловой решетки:
С-90-09-А; t = 0,78; b1 = 6,06 см
10. Число лопаток:
Z = 
11. Коэффициент скорости сопловой решетки:
j = 0,97 (рис. 2.29а [2]).
12. Построим входной треугольник скоростей (см. рис 2):
С1 = j * С1t =0,97*426,2=413,4 м/с
U = p * d *n =3,14*1,3*50=204,1 м/с
13. По треугольнику скоростей определяем относительную скорость входа в рабочую решетку и угол направления этой скорости:
w1 = 213 м/с; b1 = 22°.
14. Потери энергии при обтекании сопловой решетки:
15. Изоэнтропный теплоперепад в рабочей решетке:
hор = r * hо1 = 0,024 * 93,05 = 2,23 кДж/кг
16. Энтальпия пара в конце изо энтропного расширения:
hр = hс + Dhc - hор = 2634,18 + 5,4 – 2,23 = 2637,35 кДж/кг
17. Параметры пара за рабочей решеткой по h,s-диаграмме:
u2t = 0,046 м3/кг, Р2 = 4,3 МПа.
18. Теоретическая относительная скоорость выхода пара из рабочей решетки:
w2t = 
19. Площадь рабочей решетки:
20. Высота рабочей лопатки:
l2 = l1 + D = 0,011 + 0,003 = 0,0113 м
21. Эффективный угол выхода пара из рабочей решетки:
; èb2э = 18,1°.
22. Число Маха:
M2t = 
23. По значениям M2t и b2э из атласа профилей выбираем профиль рабочей лопатки:
Р-26-17-А; t = 0,65; b1 = 2,576 см
|
|
24. Число лопаток:
Z2 = 
25. Коэффициент скорости в рабочей решетке:
y= 0,945 (рис. 2.29а [2]).
26. Построим выходной треугольник скоростей (см. рис 2).
По треугольнику скоростей определяем относительную скорость на выходе из рабочей решетки и угол направления этой скорости:
w2 = y * w2t = 0,945 * 223,2 = 210,9 м/с;
sin b2 = sin b2э * (m2 / y) = sin18,1*(0,94/0,945)= 0,309,
b2 »18 °
27. Из выходного треугольника скоростей находим абсолютную скорость выхода пара из ступени и выход ее направления:
С2 = 71 м/с, a2 = 94°.
28. Потери при обтекании рабочей решетки:
29. Потери с выходной скоростью:
30. Располагаемая энергия ступени:
E0 = h – xв.с. * Dhв.с. = 93,05 – 2,52 = 90,53;
xв.с. =1 – с учетом полного использования С2.
31. Относительный лопаточный КПД:
, и проверяем
Расхождение между КПД, подсчитанным по разным формулам, незначительно.
32. Относительные потери от утечек через диафрагменные уплотнения подсчитываются для последующих ступеней:
, где
Кy – поправочный коэффициент ступенчатого уплотнения;
Мy – коэффициент расхода уплотнения (рис. 3.34 [1]);
Zy – число гребней диафрагменного уплотнения;
m1 – коэффициент расхода сопловой решетки;
F1 – выходная площадь сопловой решетки;
Fy = p * dy * dy – площадь проходного сечения;
dy – диаметр уплотнения;
dy – радиальный зазор.
33. Относительные потери утечек через бандажные уплотнения:
xyd = 
,где
dn = d1 + l2 = 1,3 + 0,018 =1,318 - диаметр по периферии;
dэ – эквивалентный зазор, dэ = 
,где
dа = 1 мм – осевой зазор лопаточного бандажа;
dz = 1 мм – радиальный зазор;
zr = 2 – число гребней в надбандажном уплотнении.
dэ = 
xyd = 
34. Абсолютные потери от утечек через уплотнения ступени:
|
|
Dhу =xуd * Е0=0,045*90,46= 4,034кДж/кг
35. Относительные потери на трение:
xтр = 
,где
Ктр = (0,45¸0,8)*10-3 – зависит от режима течения.
xтр = 
36. Абсолютные потери на трение:
Dhтр =xтр * Е0= 0,0108*90,46 = 0,98 кДж/кг
37. Относительные потери от влажности:
xвл = 
, где
y0 = 0,5 % - степень влажности перед ступенью;
y2 = 7,5 % - степень влажности после ступени;
xвл =2*0,5[0,9*0,005+0,35((0,075-0,005)]=0,029
38. Абсолютные потери от влажности:
Dhвл =xвл * Е0= 0,029 *90,46= 2,623 кДж/кг
39. Используемый теплоперепад ступени:
hi = E0 - Dhc - Dhp - Dhв.с. - Dhy - Dhтр - Dhвл =
= 90,46 – 5,4 – 2,66 – 2,52 – 4,034 – 0,98 – 2,623 = 72,24 кДж/кг
40. Внутренний относительный КПД ступени:
hoi = hi / E0 = 72,24 / 90,46 = 0,8
41. Внутренняя мощность ступени:
Ni = Gi * hi = 65,18 * 72,24 = 4708,6 КВт.
 |
Список используемой литературы:
1. «Тепловой расчет паровой турбины» Методические указания по курсовому проектированию. М.:МГОУ, 1994г.
2. Яблоков Л.Д., Логинов И.Г. «Паровые и газовые турбоустановки», 1988г.
3. Щегляев А.В. «Паровые турбины», 1976 г.
4. Теплофизические свойства воды и водяного пара п/р Ривкина, Александрова, 1980г.