Расчет регулирующей ступени турбины
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра промышленной теплоэнергетики
Пояснительная записка
к курсовой работе
по дисциплине
Тепловые двигатели и нагнетатели
Челябинск 2010г.
Аннотация
В данной работе рассматривается конденсационная турбина К-50-90 (ВК-50-3) и ее принципиальная тепловая схема. Производится тепловой расчет одновенечной регулирующей ступени турбины К-50-90(ВК-50-3), проведенный для заданных основных характеристик. По найденным величинам из таблиц выбраны профили сопловых и рабочих лопаток.
1. Краткое описание турбины К-50-90(ВК-50-3)
ХарактеристикаразмерностьвеличинаЗавод-изготовитель-ЛМЗНоминальная мощностьМВт50Давление свежего парабар91,8Температура свежего пара оС535Давление отборов пара: ПВД8 1 отбор ПВД7 2 отбор ПВД6 3 отбор и Деаэратор ПНД5 4 отбор ПНД4 5 отбор ПНД3 6 отбор ПНД2 7 отбор ПНД1 8 отбор КонденсаторБар ступ 6 9 11 15 17 19 20 21 32,13 18,43 12,06/6,12 4,51 2,219 0,808 0,412 0,1596 0,0357Расход свежего параКг/c58,3Формула проточной части: ЧВД ЧСД ЧНД- 1Р+21Д - -Число цилиндров-1Число выхлопов пара-1Число конденсаторов-1
Изобразим полную тепловую схему турбины (рис.1)
2. Построение h-S диаграммы всей турбины
Рис. 1 Принципиальная тепловая схема турбины
Построим предварительную h-S диаграмму для регулирующей ступени:
Принимаем теплоперепад ступени:
; степень реактивности:
Рис.2 h-S диаграмма регулирующей ступени
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ОДНОВЕНЕЧНОЙ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ СТУПЕНИ ТУРБИНЫ К-50-90(ВК-50-3)
Средний диаметр ступени:
dрс=0,91,1 (м),
Принимаю dрс=1 (м).
Окружающая скорость точки на среднем диаметре ротора:
Здесь: d- средний диаметр регулирующей ступени, n-частота вращения=50об/сек.
Теоретическая скорость пара за соплами:
м/с
Выходная высота соплового канала:
,
Здесь: e-степень порциальности, принимаем е=0,8; =0,97;
Выбираем коэффициент скорости сопловых решеток по найденному значению ,
Найдем действительную скорость пара за соплами:
Скорость звука в соплах и на рабочих лопатках
Безразмерная скорость- число Маха:
построение треугольников скоростей:
Рис. 3 Треугольники скоростей ступени
Проверка
. Выбор профилей сопловых и рабочих лопаток
Сопловые лопатки:
Выберем профиль: С-55-15А с характеристиками:
профильС-55-15А12…1845…750,72…0,87до 0,904,5
Рабочие лопатки:
профиль: Р-23-14А с характеристиками:
профиль
По графику выберем относительный шаг решеток
Выбираем для сопловых лопаток.
Определим количество сопловых лопаток:
Выбираем для рабочих лопаток.
Определим количество рабочих лопаток:
5. КПД ступени
Определим тепловые потери в ступени:
Потери в сопловых каналах:
Потери на рабочих лопатках:
Потери выходной скорости:
Найдем относительный лопаточный КПД:
Найдем относительный внутренний КПД ступени:
Потери на трение
Потери на утечки через диафрагменные уплотнения
,
,
dy1 = 0,350,6 м, ?у1 =0,0006 м, = 0,042 м3/кг, zy1 = 10;
Надбандажные потери
,
,
d=1, ?2 = 0,001 м, = 0,047м3/кг, zy2 = 2,
Относительный внутренний КПД ступени:
. Мощность ступени
Заключение
В данной курсовой работе приведен расчет регулирующей ступени турбины К-50-90(ВК-50-3), проведенный для заданных основных характеристик: Dном = 210 т/ч, p0 = 91,8 бар, рк = 0,0357бар, температура свежего пара t0 = 535 С; построены: принципиальная тепловая схема паротурбинной установки, ориентировочный процесс расширения пара в турбине и регулирующей ступени, треугольники скоростей регулирующей ступени.
конденсационный турбина сопловая лопатка
Литература
1. Тепловой расчет паровой турбины: учебное пособие для курсового проектирования / Н.Н. Каргаполова. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009. - 32 с.
. Теплоэнергетика и теплотехника: Справочник /под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина.-2-е изд., перераб.-М.: Энергоатомиздат, 1989.-608с.: ил.- (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн. 3)
4. Щегляев А.В. Паровые турбины. М., Энергия 1976, - 368с. Ил.
. Л.В. Арсеньев, Ф.С. Бедчер, И.А. Богов, Е.Е. Левин, В.Г. Тырышкин, Е.А. Ходак. Газотурбинные установки. - Л. Машиностроение. 1978. - 232с., ил.
5. Теплоэнергетика и теплотехника: Справочник /под ред. А.В. Клименко и проф. В.М. Зорина.-3-е изд., перераб.-М.: издательство МЭИ, 2003.-648с.: ил.- (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн. 3)