Расчет турбоагрегата К-160-130
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
чет паровой турбины
Такой расчет производится с целью определения исходных величин, необходимых для последующего детального теплового расчета ее проточной части: общего числа ступеней, располагаемого теплоперепада и среднего диаметра облопатывания каждой ступени.
Регулирующая ступень
При больших мощностях турбины выполняется в виде одновенечной ступени давления.
Выбираем средний диаметр облопатывания Dср =1,1 м (берем из прототипа).
Принимаем оптимальный характеристический коэффициент X1 для одновенечной ступени он составляет X1=0,525.
Окружная скорость на среднем диаметре облопатывания:
Далее определяем абсолютную скорость истечения из сопел С1
Определяем теплоперепад приходящийся на сопла:
Затем определяем полный располагаемый теплоперепад на регулирующую ступень
Последняя ступень турбоагрегата
Определение и взаимоувязка среднего диаметра облопатывания ступени Dср z и располагаемого теплоперепада , приходящегося на нее.
Средний диаметр облопатывания:
где G - расход пара на турбоагрегат
-коэффициент утечки пара через наружные уплотнения
-сумма коэффициентов отбора пара (из регенеративной схемы)
V2z - удельный объем пара на выходе с рабочих лопаток последней ступени в выхлопной патрубок (из построения диаграммы теплового процесса при расчете регенеративной схемы), м3/кг
-отношение среднего диаметра к длине лопатки, для турбоагрегатов средних и больших мощностей эта величина составляет 5-2,8
а - число протоков пара в части низкого давления турбины (в соответствии с прототипом)
-коэффициент потери энергии с выходной скоростью на последней ступени, для турбоагрегатов средней и большой мощности он составляет (0,015-0,04)
-общий располагаемый теплоперепад, приходящийся на турбоагрегат, кДж/кг
-угол вектора абсолютной скорости выхода пара с последней ступени, 70-900
Теперь по уже известной формуле определим окружную скорость на среднем диаметре облопатывания:
Оптимальный располагаемый теплоперепад ступени:
где X0-условная оптимальная характеристика ступени, зависящая от принимаемой степени реакции. Причем с увеличением степени реакции условная оптимальная характеристика X0 возрастает.
3.1 Общее число ступеней
Общее число ступеней турбины, их средние диаметры облопатывания и располагаемые теплоперепады определяют по справочникам и данным выбранного прототипа.
После взаимоувязки располагаемых теплоперепадов, степеней реакции, строится тепловой процесс с распределением теплоперепадов по ступеням.
Откладывание располагаемых теплоперепадов производится последовательно, начиная от опорных точек.
От опорной точки вертикально вниз откладывается величина располагаемого теплоперепада соответствующей ступени.
Таким образом, по каждой ступени оказывается известно располагаемый теплоперепад, средний диаметр облопатывания, оптимальная степень реакции и место ступени в общем тепловом процессе турбины. Эти данные являются исходными для детального теплового расчета каждой ступени.
4. Детальный тепловой расчет ступеней
Таблица 4. Детальный тепловой расчет ступеней №2, №3, №4, №5
НаименованиеНазв.РазмФормула или обоснованиерасчет2 ст3 ст4 ст5 ст1Расход пара через ступеньGкг/cиз расчета регенеративной схемы134,65134,65134,65134,652Число оборотов ротораnоб/минисходные данные30003000300030003Средний диаметр облопатыванияDсрмпрототип К - 100 - 900,9310,9350,9390,9444Располагаемый теплоперепадкДж/кгиз предварительного расчета турбины646666645Располагаемый теплоперепад приходящийся на ступень с учетом выходной энергии предыдущей ступеникДж/кг6467,868,066,06Окружная скорость на среднем диаметре облопатыванияUм/c146,2146,9147,5148,37Степень реакции-из предварительного расчета турбины0,1300,1380,1530,1558Теплоперепад на сопловую решеткукДж/кг55,6858,4457,6355,739Теплоперепад на рабочую лопаткукДж/кг8,329,3610,4110,2210Начальное давление пара перед ступеньюP0cтМПаснимаем с h-s диаграммы10,897,455611Начальная температура пара перед ступеньюt0стСснимаем с h-s диаграммы53050447845012Давление пара за сопловой решеткойP1стМПаснимаем с h-s диаграммы9,27,6676,231513Давление пара за рабочей решеткойP2стМПаснимаем с h-s диаграммы97,45564,83314Теоретическая скорость потока на входе из сопловой решеткиС1tм/c333,5341,7339,3333,715Скорость звука на выходе из сопловой решеткиaм/с665,2668,6655,2638,416Число Маха, соответствующее условиям истечения из каналов сопловой решеткиM1t-0,5010,5110,5180,52317Выходной угол сопловой решеткиградпринимается15151515Профиль сопловой решеткиопределяется по атласу профилей решеток турбинC-9012АC-9012АC-9012АC-9012АЭффективный угол выхода потока из сопловой решеткиград-15151515Расчет сопловой решеткипервое приближение19Коэффициент потери скорости1-принимается0,960,960,960,9620Действительная скорость на выходем/с320,2328,0325,8320,321Потеря в соплахкДж/кг4,3654,5814,5184,36922Удельный объем на выходе из соплаV1`м3/кгснимаем с h-s диаграммы0,03750,04530,05350,064323Высота выходных кромок сопловых каналовl1`м0,0210,0240,0290,03524Хорда профиляb1ммопределяется по атласу профилей решеток турбин51,4651,4651,4651,4625Шаг сопловой решеткиt1мм38,4838,1538,3138,5226Отношение-2,4702,1041,7771,462Расчет сопловой решеткивторое приближение27Коэффициент профильных потерь%определяется по атласу профилей решеток турбин2,0001,9791,9641,95428Коэффициент концевых потерь%определяется по атласу профилей решеток турбин7,006,215,554,9229Коэффициент потер?/p>