Расчет проточной части высокого давления турбины Т-175/210-130

1-й.cdw

Рисунок 3.1 Эскиз промежуточных ступений
части высокого давления

Характеристика турбины и ее конструктивное описание .docx

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБИНЫ И ЕЁ КОНСТРУКТИВНОЕ
В заданном курсовом проекте приводится расчет проточной части высокого давления (ЧВД) турбины Т-175210-130 мощностью 175 МВт с давлением свежего пара 1275 МПа. С температурой свежего пара 555°C и давлением в конденсаторе 00049 МПа.
Турбина энергетическая и работает с постоянным числом оборотов: n = 3000 обмин.
Техническая характеристика турбины представлена в таблице 1.1
Принципиальная тепловая схема турбины представлена на рисунке 1.1 а полная её схема на первом месте графической части проекта. Регенеративная установка рассчитана на подогрев питательной воды до 232°C в четырех подогревателях низкого давления (ПНД).
Деаэраторе повышенного давления (ДП) и в трёх подогревателях высокого давления (ПВД) кроме этого используется теплота выпускаемого пара основных эжекторов (ОЭ) отсосов пара из промежуточных (ОПУ).
Схема с арматурой главных паропроводов свежего пара изображена на первом листе графической части проекта.
Из неё следует что пар из парогенераторов (ПГ) поступает в переключаемую магистраль а из неё через запорную задвижку в главную паровую задвижку (ГПЗ) и стопорный клапан паровую коробку турбины к установленным там к четырем регулирующим клапанам. Турбина имеет три цилиндра.
В первом цилиндре расположена проточная часть высокого давления (ЧВД).
Так как турбина имеет сопловое парораспределение то из каждого регулирующего клапана пар подводится к своей сопловой коробке.
Вход пара через ЧВД с поворотом пара. Поэтому сопловые коробки регулирующей ступени располагаются во внутреннем корпусе т.к. ЦВД выполнен двух стенным.
Сопловые коробки выполнены из материала 15Х1М1ФЛ материала внешнего корпуса 20ХМФЛ. Ротор выполнен из материала 20Х1М1 цельноковаными на нем Т-образными хвостовиками закреплены рабочие лопатки выполненные из материала 1Х13.
В радиальном положении ротор удерживают опорный и комбинированные подшипники.
Ротор этого цилиндра соединен с помощью жесткой муфты.
Для уменьшения осевого усилия возникающего от перепада до давления на ступень на дисках ротора выполняют разгрузочные отверстия.
Таблица 1.1 – Техническая характеристика турбины Т-175210-130
Наименование величин
Номинальная мощность МВт
Максимальная мощность МВт
Давление свежего пара Мпа
Температура свежего пара
Регулирование отбора пара: давление РпРт МПа
Максимальный расход ДпДт тч
Число регенеративных отборов пара
Давление отработавшего пара кПа
Температура охлаждающей воды
Расход охлаждающей воды м3ч
Максимальный расход пара тч:
Формулы проточной части:
Общая масса турбины т
Полная длинна турбины м: (с генераторомбез генератора)
Температура питательной воды
Расчетный удельный расход теплоты кДж(кВт ч) [ккал(кВт ч)]
Средний диаметр последней ступени мм
Критические вращения ротора обмин
Таблица 1.2 – Параметры пара в камере регенеративных отборов при
конденсационном режиме турбины Т-175210-130
Количество отбираемого пара кгс
Из характеристики турбины видно что в цилиндре расположена регулирующая ступень типа ”P”одно венечная регулирующая ступень и промежуточные ступени в количестве двенадцати следовательно всего ступеней тринадцать.
Сопла промежуточных ступеней образуются направляющими лопатками изготовленными из материала 1Х13.
Эти лопатки закреплены в диафрагмах установленных перед каждой промежуточной ступенью и имеющих горизонтальный разъём. Диафрагмы крепятся в пазы внутреннего корпуса у первых шести ступеней а у остальных четырех ступеней в пазы обоймы закрепленной в корпус.
Для уменьшения утечек пара мимо сопл в теле диафрагмы устанавливаются диафрагменные уплотнения они расположены в отверстиях диафрагмы подвал турбины.
В каждой ступени имеются надбондажные уплотнения чтобы пар не проходил мимо рабочих лопаток. Для уменьшения утечек пара из турбины в местах выхода вала из корпуса ЦВД устанавливают концевые уплотнения.
Для уменьшения перетечек пара из одного корпуса в другой устанавливаются промежуточные уплотнения. Уплотнения вставлены в обоймы которые в свою очередь установлены в пазы корпуса.
В камеры уплотнений подаётся пар о наличии в них пара сообщает “вестовая” труба.
Для прогрева фланцев шпилек болтов и корпуса имеется схема их обогрева паром. Корпус этого цилиндра имеет три камеры отбора. Давление в них не регулируется.
Отработавший в ЦВД пар по паро-перепускной трубе поступает в следующий цилиндр. Во втором цилиндре располагается проточная часть среднего давления. Корпус цилиндра имеет одно стенную конструкцию. Ход пара через цилиндр прямоточного типа. Корпус выполнен из материала 20ХМФЛ.
Диафрагмы установлены в обоймы которые вставлены в кольцевые расточки корпуса обоймы изготовлены из материала того же что и корпус а диафрагмы изготовлены из материала 20ХМФЛ.
Диафрагмы состоят из двух полукольцевых пластин имеющих горизонтальный разъем позволяющий установить ротор. Каждая половина диафрагмы состоит из соединенных между собой обода которым диафрагма соединяется с обоймой цилиндра тела и сопловых лопаток.
Ротор выполнен комбинированным состоит из вала и дисков на которые закреплены с помощью Т-образных хвостовиков рабочие лопатки.
Ротор изготовлен из материала 34ХН3МА. Рабочие лопатки изготовлены из материала 13Х1.
Шейка вала ротора ЦСД размещают во вкладышах двух опорных подшипников. Ротор ЦСД соединен с ротором соседнего цилиндра с помощью полужесткой муфты. Формула проточный части ЧСД 9 это значит что в цилиндре расположены девять ступеней давления.
Корпус этого цилиндра имеет четыре камеры отбора. Давление в этих камерах не регулируется кроме третьего и четвертого отбора давление в этих камерах регулируются т.к. это отборы на теплофикацию.
Отработавший пар этого цилиндра по паро перепускным трубам поступает в корпус следующего цилиндра ЦНД.
В третьем цилиндре расположена проточная часть низкого давления вход пара через цилиндр двух поточный.
Корпус цилиндра имеет двух стенную конструкцию материала из которого изготовлен внешний корпус 20ХМ внутренний корпус выполнен из материала 12ХМФ.
Диафрагмы установлены в обоймы закрепленные в кольцевые расточки корпуса. Обойма изготовлена из материала 12ХМФ. Диафрагмы изготовлены из материала 12ХМФ. Ротор выполнен с насадными дисками на дисках с помощью вильчатых хвостовиков закрепляются рабочие лопатки изготовленные из материала 2Х13. Ротор выполнен из материала 34ХН3МА..
Шейка вала ротора ЦНД размещается во вкладышах двух опорных подшипников ротор этого цилиндра соединён с ротором генератора с помощью полу гибкой муфты.
Формула проточной части низкого давления 2×(1Р+12) это значит что в данном цилиндре расположена одно венечная ступень и две ступени давления расположенные в два потока.
Корпус этого цилиндра не имеет камер отборов. Отработавший пар этого цилиндра отводится в конденсатор.

Разрез проточной части ЧВД Т 175 210 130.cdw

Обойменные уплотнения
Расчет проточной части
турбины Т-175210-130
Разрез проточной чатси
ТАБЛИЦА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ВО

2-й.cdw

Рисунок 3.2 Эскиз первой регулирующей ступени
части высокого давления

таблица 2.1 .docx

Параметры пара в камерах отбора
Параметры пара и воды в корпусе теплообменников
Таблица 2.1 - Параметры пара и воды в камерах отборов при заданном давлении.

таблица 2.1 (2).docx

Параметры пара в камерах отбора
Параметры пара и воды в корпусе теплообменников
Таблица 2.1 - Параметры пара и воды в камерах отборов при заданном давлении.

3 Раздел.docx

3 УТОЧНЕНЫЙ РАСЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕПЛОВЫХ
1 Первой ступени заданной части высокого давления.
1.1 Данные предварительного расчета.
Из пункта 2.3 выписываем следующие исходные данные:
Располагаемый теплоперепад ступени кДжкг:
Средний диаметр ступени м:
Высота сопловых решеток м:
Абсолютная теоретическая скорость пара на выходе из рабочих решеток мс:
Относительная теоретическая скорость пара на выходе из рабочих решеток мс:
Угол наклона сопловых лопаток град:
Угол наклона рабочих лопаток град:
Отношение скоростей: UCa=05
1.2 Выбор профилей сопловых и рабочих лопаток
1.2.1 Число Маха для сопловых лопаток
где скорость звука в среде пара за сопловыми решетками
К=13 коэффициент пусков и остановов
g=98 величина ускорения свободного падения
463532891400Pc=1275000 кгм2Vc=0.028 м3кг параметры пара в среде за сопловыми решётками
1.2.2 Число маха для рабочих лопаток
где скорость звука в среде пара за рабочими решетками
К=1.035 коэффициент пусков и остановов
4942546482000 g=9.8 величина ускорения свободного падения
Pc=1217000 кгм2Vc=0033857 м3кг параметры пара в среде за рабочими решётками
1.2.3 Определение типов профилей
По рассчитанным числам Маха и углам наклона решеток определяем их типы профилей используя таблицу 5.8 [1].
Профиль сопловых решеток: С-9012А
Профиль рабочих решеток: Р-3021А
Типы профилей означают:
С – 9012А – сопловая решетка для дозвуковых скоростей с углом входа 90°и эффективным углом выхода 22°.
Р – 3021А – рабочая решетка для дозвуковых скоростей с углом входа 30° и эффективным углом выхода 21°.
На рисунке 3.1 показан эскиз первой ступени проточной части высокого давления.
1.3 Определение длин хорд
Для сопловых лопаток длинны хорд принимается м:
Для рабочих лопаток длинны хорд принимается м:
1.4 Выходная высота рабочих лопаток
где перекрыша рабочей решетки м QUOTE Δ-перекрыша рабочей решетким
2 Расчет второй ступени заданной части высокого давления
2.1 Данные предварительного расчета
Из пункта 2.4 выписываем следующие данные второй ступени:
Средний диаметр этой ступени м: =0785
Располагаемый теплоперепад ступени кДжкг: ho=29199019
Высота направляющих решеток м: lc=006830142
Абсолютная теоретическая скорость пара на выходе из направляющих решеток мс С1е=229255826
Угол наклона направляющих решеток град: α1=13
Окружная скорость ступени мс:U=123245
Отношение скоростей : UCa=051
Степень реактивности ступени:ρ=01
Абсолютная действительная скорость пара на выходе из направляющих решеток мс : C1=2246707
2.2 Выбор профилей направляющих и рабочих решеток
2.2.1 Определение дополнительных данных
Относительная действительная скорость входа пара на рабочие решетки мс:
- замеряем по приложению 2
Относительная теоретическая скорость пара на входе из рабочих решеток мс
Угол входа потока пара на рабочие решетки град:
Угол наклона рабочих решеток град:
2.2.2 Число Маха для сопловых лопаток
К=13 коэффициент пуска и останова
841974171950g=98 величина ускорения свободного падения
Pc=1158000 кгм2Vc=0039714 м3кг параметры пара в среде за соплами
2.2.3 Число Маха для рабочих лопаток
948303816350g=98 величина ускорения свободного падения
Pc=1217000 кгм2Vc=0033857 м3кг параметры пара в среде за рабочими решётками второй ступени
2.2.4 Определение типов профилей
По рассчитанным числам маха и углам наклона лопаток определяем и типы профилей используя таблицу 58
Профиль сопловых лопаток: С-9012А
Профиль рабочих лопаток: Р-4629А
На рисунке 3.2 показан эскиз промежуточных ступеней части высокого давления
2.3 Определение длин хорд
2.4 Выходная высота рабочих лопаток
гдеперекрыша рабочей решетки QUOTE Δ-перекрыша рабочей решетким
3 Последней ступени заданной части высокого давления
3.1 Данные предварительного расчета.
Из пункта 2.5 выписываем следующие исходные данные:
Средний диаметры ступени м:
Окружная скорость ступени мс:
3.2 Выбор профилей направляющих и рабочих решеток.
3.2.1 Определение дополнительных данных
Степень реактивности ступени
Располагаемый теплоперепад направляющих решеток кДжкг
Абсолютная теоретическая скорость пара на выходе из направляющих решеток мс
Скоростной коэффициент направляющих решеток
Абсолютная действительная скорость пара на выходе из направляющих решеток мс:
Угол наклона направляющих решеток град
Относительная действительная скорость пара на выходе в рабочие решетки мс:
Угол входа потока пара на рабочие решетки град
Относительная теоретическая скорость пара на выходе из рабочих решеток мс
Угол наклона рабочих решеток град:
3.2.2 Число Маха для направляющих решеток
414753857850g=98 величина ускорения свободного падения
Pc=164000 кгм2Vc=011 м3кг параметры пара в среде за сопловыми решётками
3.2.3 Число маха для рабочих лопаток
671503733800g=98 величина ускорения свободного падения
Pc=150800 кгм2Vc=0115 м3кг параметры пара в среде за рабочими решетками
3.2.4 Определение типов профилей
По рассчитанным числам маха и углам наклона лопаток определяем и типы профилей используя таблицу 5.8 [2]
Профиль сопловых и рабочих решеток :С-3015А
Профиль рабочих решеток: Р-5033А
3.3 Определение длин хорд
Высота сопловых решеток м
3.4 Выходная высота рабочих решеток
гдеперекрыша рабочей решетки м:
4 Основные тепловые и конструктивные характеристики
промежуточных ступеней части высокого давления.
Профили направляющих и рабочих решёток а так же длины хорд направляющих и рабочих решёток принимаются такими же как во второй ступени части.
4.1 Данные промежуточных ступеней части
На рисунке 3.3 построен базисный график позволяющий определить основные технические и конструктивные данные промежуточных ступеней.
Эти данные занесены в таблицу 3.1

Таблица 3.1 Данные ступене.docx

Таблица 3.1 – Данные ступеней части высокого давления. Формула проточной части 1Р + 12
Порядковый номер ступени
Средний диаметр ступени
Отношение скоростей UCa
Распологаемый теплоперепад ступени кДжкг
Высота направляющих решёток
Высота рабочих решёток м

Рисунок 2.1 .cdw

Рисунок 2.1 Процесс расширения пара на
отсеках турбины на iS диаграмме

Содержание курсового проекта.doc

Характеристика турбины и её конструктивное описание
Предварительный расчет ступеней заданной части
1 Определение параметров среды по теплообменникам схемы.
2 Распределение перепадов тепла по отсекам и ступеням турбины.
Удельные объемы. Секундные расходы.
3 Предварительный расчет первой ступени заданной части низкого
4 Предварительный расчет второй ступени заданной части низкого
5 Расчет последней ступени части низкого давления
Уточненный расчет конструктивных и тепловых параметров
1 Первой ступени заданной части низкого давления.
2 Второй ступени заданной части низкого давления
4 Основные тепловые и конструктивные характеристики
промежуточных ступеней части низкого давления
Расчет технико-экономических показателей турбины ПТ-135165-13015
ТМЗ и станции в расчетном режиме
1 Удельные расходы пара и тепла
2 Коэффициент полезного действия станции
3 Годовые выработки электроэнергии тепла и пара
4 Годовые расходы топлива
5 Удельные расходы топлива на выработку тепловой и электрической
6 Показатели станции в расчетном режиме

Базисный график.cdw

Рисунко 3.3 Базисный график ЧВД

Введение.docx

Паровые турбины предназначены для выработки механической энергии для привода электрогенератора и для выработки тепловой энергии.
Они классифицируются по следующим признакам:
I По характеру процесса
Конденсационные турбины
Турбины противодавленческие
А- Турбины с ухудшенным вакуумом
Б- Пред включенные турбины
Конденсационные турбины с одним или двумя регулируемыми отборами
Турбины мятого пара
Энергетические турбины
А- С постоянным числом оборотов
Б- Спеременным числом оборотов
Транспортные турбины
III По числу корпусов или цилиндров
IV По числу ступеней
Одноступенчатые турбины
Многоступенчатые турбины
V По принципу действия пара
VI По направлению потока пара
VII По параметрам свежего пара
Турбины среднего давления работающие на свежем паре
Турбины повышенного давления
Турбины высокого давления
Турбины сверхкритических параметров
VIII По принципу паро распределения
Турбины с дроссельным паро распределением
Турбины с сопловым парораспределением
Турбины с обводным парораспределением
На курсовой проект мне задана турбина Т-175210-130 это конденсационная турбина с регулируемыми отборами пара на теплофикацию с номинальной мощностью 175 МВт с максимальной мощностью 210 МВт давление свежего пара 130 кгссм2

Титульный лист.docx

Министерство образования и науки республики казахстан
Усть-Каменогорский политехнический колледж
Теплоэнергетические установки ТЭС
73480155575 Расчет проточной части низкого давления турбины
Расчет проточной части низкого давления турбины
96365147320Никитин Евгений Васильевич
Никитин Евгений Васильевич
04670151130 Сазонова Ольга Семеновна
Сазонова Ольга Семеновна
9646519303900Допущен к защите

Полная тепловая схеиа турбины Т 175 210 130.cdw

Наименоваие и характеристика
Котел Е-420-138-560 КТ
Турбина Т-175210-130
Конденсатор КГ 2-12000-3
Эжектор основной конденсационного устройства ЭПО-3-135-1
Охладитель пара из промежуточных уплотнени ПС-250-30-05
повышенного давления
Подогреватели регенеративные:
Узел расширителей непрерывной продувки:
Теплообменник ВВТ-50-012-08-10
Насос сетевой СЭ-5000-70
Подогреватели сетевые:
Насос сетевой СЭ-5000-160
Водогрейный котёл КВ-ТК-100
Насосы технической воды:
Редукционно охладительное устройство РОУ-N43ЭМ
на охлаждение элементов
Тепловой проект станции
Тепловая схема станции
Условные обозначения:
- пар свежий регенеративный отсепарированный
- конденсат основной
- вода питательная добавочная техническая подпиточная
- паровоздушная смесь

Расчетно-пояснительная записка.doc

Расчетно-пояснительная
Приложение: На 2 листах.
Графическая часть на листах: На 2 листах
ИзмЛист № ПодписьДат
РазработаНкитин Е. Литера

Список литературы.docx

Справочник тепловые и атомные электрические станции.
Энергоиздат. М. 1982г
В.И. Манюк Справочник. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей Энергоиздат. М. 1988г.
А.А. Александров. С.А. Ривкин.
Справочник. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Энергоиздат. М. 1983г.
П.Н. Шляхин. Паровые и газовые турбины. Энергия. М. 1974г.
А.Д. Трухний. Стационарные паровые турбины. Энергоатомиздат. М. 1990г.
Л.Д. Яблоков. Паровые и газовые турбоустановки. Энергоатомиздат. М. 1988г.
К.Ф. Роддатис. А.Н. Полтарецкий. Справочник по кательным установкам малой производительности. Энергоатомиздат. М. 1989г.
В.А. Гольстрем. Ю.А. Кузнецов. Энергетический справочник инженера

4 Раздел.docx

4 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ТУРБИНЫ Т-175210-130 ТМЗ И СТАНЦИИ В РАССЧЕТНОМ
1 Удельные расходы пара и тепла.
Удельный расход пара :
Где кгчас - расход пара на турбину для выработки электрической мощности;
кВтчас - электрическая мощность вырабатываемой турбиной.
Удельный расход тепла :
Где тепло используемое турбиной для выработки электрической мощности КДжчас:
Расход воды на продувку кгчас:
2019012700i0=3484 кДжкгiпв=1001 кДжкг таблица 2.1
iдв=185954 кДжкгiпр=1632 кДжкг расчет ТЭС
Расход продувочной воды кгч:
Расход добавочной воды для подпитки энергетических котлов:
2 Коэффициенты полезного действия станции.
Частный КПД по выработки электроэнергии
Где - КПД котла агрегата
КПД транспортировки теплоты из котла в турбины:
Где Тепло вырабатываемое котлом кДжч:
Где кДжкг - энтальпия пара вышедшего из котла
- доля пара вышедшего из котла
Коэффициент полезного действия турбины при выработке электрической мощности.
Где - КПД теплового потребителя
Тепло отданное из отборов турбины внешним потребителям кДжкг
Тепло из отборов турбины на производство кДжкг
3 Годовые выработки электроэнергии тепла и пара
Годовая выработка пара от котлов для турбины кггод:
Где - коэффициент регенерации
Годовой расход пара на холостой ход турбины:
Где - коэффициент холостого хода
часгод календарное число часов работы турбины в году
Удельный расход пара при конденсационном режиме турбины кгКВтчас:
Годовой расход пара на выработку электроэнергии
Коэффициенты не до выработки электрической мощности
На собственные нужды:
Годовые расходы пара :
На собственные нужды:
Где чгод - число часов использования отбора в году
Где кгчас расчет ТЭС
чгод- время работы отбора в году
чгод- время работы отбора в году рисунок 4.1.
Количество тепла отданное внешним потребителям из отборов турбины :
Выработка тепла ПВК кДжгод
4 Годовые расходы топлива
4.1 На комбинированную выработку тепла и электроэнергии
где -коэффициент пуска и останова
-низшая теплотворная способность топлива
Расход топлива на выработку тепла
Расход топлива на выработку электроэнергии
Расход топлива на ПВК
5 Удельные расходы топлива на выработку тепловой и электрической энергии
Удельный расход натурального топлива на выработку тепла
Условного топлива на выработку тепловой энергии
Где низшая теплота сгорания условного топлива
где 34121- расход условного топлива на выработку 1 ГДж тепла при 100% КПД
Удельный расход натурального топлива на выработку электро-энергии
Условного топлива на выработку электрической энергии :
Где 0123- расход условного топлива на выработку 1 кВт часа электрической энергии при 100% КПД
Вывод: Так как условные расходы топлива на выработку тепловой и электрической энергии совпадают с проверочными то при данном режиме эксплуатации турбоустановки она работает экономично.
6 Показатели станции в расчетном режиме
Годовая выработка энергии кВтгод
Годовой расход топлива кггод
В том числе на выработку энергии кггод :
на выработку тепла кггод :
Годовая выработка тепла ГДжгод :
Время использования установленной мощности в году чгод
Календарное время работы чгод

рис 1,1.cdw

Рисунок 1.1 Принципиальная тепловая схема турбины Е-175210-130

Предварительный расчет ступеней заданной части высокого давления.docx

2 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ СТУПЕНЕЙ ЗАДАННОЙ ЧАСТИ
1 Определение параметров среды по теплообменникам тепловой схемы
На основании таблиц 1.1;1.2 и рисунка 1.1 на iS – диаграмме проводим построение процесса расширения пара по отсекам турбины этот процесс представлен на рисунке 2.1 параметры пара взятые из построенного процесса занесены в таблицу 2.1
2 Распределение перепадов тепла по отсекам и ступеням турбины.
Удельный объём. Секундный расход
На основании данных таблиц 1.1;1.2;2.1 распределены располагаемые тепло перепады и удельные объемы по отсекам и ступеням турбины.
Метод заполнения таблицы 2.2 указан ниже. Заполнение таблицы начинается с графы пять в нее заносим последовательно номера степеней начиная с цифры один.
В третью графу заносим формулу проточной части из таблицы 1.1 курсового проекта.
Графу четыре заполняем используя данные графи три:
А) Если в формуле встречаются буквы «Р» или «К» она заносится в первую строку в остальные записывается буква «Д» и нумерации начинаются со второй строки;
Б) Если в формуле стоят только цифры то нумерация начинается с цифры «1».
Суммарное количество ступеней соответствует в графах четыре пять.
Под каждой частью(ЧВДЧСДЧНД) провести горизонтальную линию через всю таблицу и в графе два подписать наименование части.
В графу один вписываем название цилиндра пользуясь таблицами 1.21.2 курсового проекта и разрезом проточной части графа шесть заполняется по таблице 1.2 курсового проекта; По ней определяется: за какой ступенью осуществляется отбор пара из турбины и под этой ступенью от графы пять в право проводится штриховая горизонтальная линия разделяющая отсеки турбины в графе шесть отсеки нумеруются римскими цифрами .
Таблица 2.2 Располагаемые тепло перепады удельные объёмы и
секундные расходы по отсекам и ступеням турбины.
Формула проточной части
Порядковый номер ступени
Располагаемый тепло перепад n м3кг
Удельный объём по ступеням V м3кг
Секундный расход отсека G ксс
Для заполнения графы семь используются данные графы 5 и 6 таблицы 2.1 выписываем удельные объемы и заносятся в графу восемь.
Промежуточные объёмы определяются путём интерполяции. В графу девять заносятся цифры из графы восемь таблицы 2.1
3 Предварительный расчет первой ступени части высокого давления
Расчет этой ступени проводим в четыре варианта для определения оптимальной величины сопловых и рабочих лопаток и для определения оптимального режима работы ступени.
Для этого задаёмся отношением окружной скорости UCa.
По конструкции проточной части турбины Т-175210-130 определили средний диаметр первой ступени части высокого давления =0942.
И заносим его в таблицу 2.3 где и проводится весь расчет.
Таблица 2.3 Предварительный расчет первой ступни заданной части
Наименование величин
Отношение окружной скорости к ее адиабатической скорости UCa
Принимается согласно условием работы ступени
Т.к ступень типа (Р)
Средний диаметр первой ступени d м
Замер по проточной части турбины
Окружная скорость ступени U мс
Адиабатическая скорость пара в ступени Ca мс
Располагаемый тепло перепад ho кДжкг
Продолжение таблицы 2.3
Ступень реактивности ступени ρ
Величина принимается
Располагаемый тепло перепад сопловых решеток hoc кДжкг
Абсолютная теоритическая скорость пара на выходе из сопловых решеток С1t мс
Скоростной коэффициент сопел φ
Принимается от 095-098
Абсолютная действительная скорость пара на выходе из сопловых решеток С1 мс
Потери тепла в сопловых решетках hc кДжкг
hc= (С1t)2-(С1)22000
Угол наклона сопловых лопаток α1 град
Принимается по части
Относительная действительная скорость пара на входе в рабочие решетки W1 мс
Замеряется по треугольнику скоростей с учетом масштаба
Входной треугольник скоростей
Угол входа потока пара на рабочие решетки 1 град
Замер по треугольнику скоростей
Относительная теоритическая скорость пара на выходе из рабочих решеток W2t мс
Скоростной коэффициент рабочих лопаток φ
Принимается по 2 столбику
Продолжение таблицы 2.3
Относительная действительная скорость пара на выходе из рабочих решеток W2 мс
Потери тепла в рабочих решетках hл кДжкг
hл= (W2t)2-(W2)22000
Угол наклона рабочих лопаток 2 град
Абсолютная действительная скорость пара на выходе из рабочих решеток С2 мс
Замеряется по треугольнику скоростей с учетом масштаба
выходной треугольник скоростей приложение1
Угол выхода потока пара из рабочих решеток α2 град
Замеряется по треугольнику скоростей
Выходной треугольник скоростей приложение1
Потери тепла с выходной скоростью hвс кДжкг
Относительный лопаточный КПД ступени (аналитический) ола
Проекция результирующая скоростей ’С1’’ и ’’С’’ на ось ’U’’: (C1u – C2u)
Замер по треугольникам скоростей с учетом масштаба
Треугольники скоростей
Относительный лопаточный КПД ступени (графический) олг
олг= 2×U×(C1u – C2u)(Ca)2
Уточнённое значение относительного лопаточного КПД ступени ол
Степень парциальности ступени Е
Принимается по части и цилиндру
Расчетная высота сопловых решеток lc м
lc= G×Vc×d×E×С1×sinα1
Контрольная высота сопловых решеток lck м
Определяется по конструкции турбины
Разрез проточной части
Расчетная высота рабочих решетокlл м
lл= G×Vл×d×E×W2×sin2
Контрольная высота рабочих решеток lлk м
Мощность затрачиваемая на трение и вентиляцию Nтр. в кВт
Nтр. в= λVл×[107×d2+061×(1-Е)×d×Lл1.5)× U3106
Потери тепла на трение и вентиляцию hтр.в кДжкг
Относительный внутренний КПД ступени oi
Вывод: на основании расчётных данных таблицы 2.3 реальная высота сопловых и рабочих лопаток получается в варианте III.
Наибольшей относительный внутренний КПД получается в варианте III ступени проводим при следующих данных:
Отношение окружной скорости ступени к ее адиабатической скорости: UCa = 05
Располагаемый тепло перепад ступени кДжкг: ho = 43745270
Расчетная высота сопловых решеток м: lc =00558018
Расчетная высота рабочих решёток м: lл = 00668966
4 Предварительный расчет второй ступени заданной части высокого
Для определения высоты сопловых решёток второй ступени и её тепло перепада по разрезу проточной части турбины определяем средний диаметр этой ступени м : d = 0785
Задаёмся отношением скоростей UCa = 051
Окружная скорость ступени мс: U=×d×n60 = 314×0785×300060 = =123245
Адиабатическая скорость пара в степени м: Ca = U( UCa) = =147894051 = 241656852
Располагаемый тепло перепад ступени: ho= (Ca)22000 = 24165686222000= =29199019
Задаёмся степенью реактивности ступени: ρ=01
Располагаемый тепло перепад сопловых решёток кДжкг:
hoc= 1- ρ× ho= (1-01)×29199019 = 26279117
Абсолютная теоретическая скорость пара на выходе из сопловых решеток мс: C1t = 2000×hoc = 2000×26279117 = 229255826
Скоростной коэффициент сопловых решеток: φ = 098
Абсолютная действительная скорость пара на выходе из сопловых решеток мс: С1= φ × C1t = 098×229255826 = 224670070
Угол наклона сопловых решеток град: α1= 12
Расчетная высота сопловых решеток м: lc= G×Vc×d×E×С1×sinα1 =
= 202222222×0028314×0785×06×269604853×sin12 = 006830142
Контрольная высота сопловых решёток м: lck = 0062857
5 Расчёт последней ступени части высокого давления
Определяем средний диаметр последней ступени м: dz = 11
Внутренний диаметр последней ступени м:
diz = d''×lc'' = 0785-00628571 = 0722142
Предварительная высота сопловых решёток м:
lcz= dz-diz = 11-0722142 = 0377858
Окружная скорость ступени мс: Uz= ×dz×n60 = 314×11×300060 = 1727
Задаемся отношение скоростей: UCa = 052
Абсолютная адиабатическая скорость пара в ступени мс:
Caz= Uz(UCa)z = 1727052 = 332115384
Располагаемый тепло перепад ступени кДжкг:
hoz = (Caz)22000 = 33211538422000 = 5515
Сравниваем располагаемые тепло перепады кДжкг:
hoz = 55150314 и ho'' = 29199019
Вывод: располагаемый теплоперепад последней ступени больше
чем располагаемый теплоперепад второй ступени что соответствует нормальному процессу расширения пара в части низкого давления.
Окружная скорость последней ступени меньше допустимой следовательно работа последней ступени ЧВД без излома.