Реферат Проектування парової турбіні

valign=top>>Середнійдіаметр сопловогоапаратуDc.cp 1,036 1,09 1,171 1,25 1,316 1,374

Кутвиходу парі з сопла>1ср, град

15 15,5 16 16,5 17 17,5 >Степіньпарциальности 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

>Висотасопловихрешіток lз,мм

78,580 103,95 119,27 179,69 288,37 486,4 Величинапередаху

>до, мм

1,000 1,000 1,000 1,500 2,000 2,500

>зв, мм

2,000 2,000 2,000 2,500 3,000 3,500

>Висотаробочої лопатки lл, мм

81,580 106,95 122,27 183,69 293,37 492,4

1.2Уточненняпроцесурозширення в щаблях

Напершійстадіїрозрахунківпроточноїчастинивизначалигеометріюступенів призаданихзначенняхкоефіцієнтівшвидкості,витрати іККД. УнаступнихрозрахункахККДступенівобчислюють повідомихгеометричних характеристикахрешітки йрежимних характеристикступенів, котрі булизнайдені напопередньомуетапірозрахунку ізурахуваннямкоректування послепобудови конусапроточноїчастини,якщо така був.

>Таблиця 2. 4 –Вихіднідані длядокладногорозрахунку

>Найменуваннявеличини Номерступеня
2 3 4 5 6

>Середнійдіаметр сопловогоапарата Dз, м

0,873 0,876 0,88 0,884 0,89

>Висотасоплових лопаток lз, мм

26,625 28,253 29,943 32,005 34,194

>Кореневийпередахдо, мм

1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

>Зовнішнійпередахзв, мм

2,000 2,000 2,000 2,000 2,000

>Висотаробочих лопаток lр, мм

29,625 31,253 32,943 35,005 37,194

>Адіабатичний перепадступеня h0, кДж/кг

57,175 57,082 53,012 56,945 52,924

>Тиск (>статичний) передступенем Р0,МПа

2,759 2,259 1,835 1,502 1,200

>Степіньреактивності насередньомудіаметріпорівн

0,107 0,117 0,129 0,140 0,155

Кутвиходу з сопла насередньомудіаметрі1, град

10 10,5 11 11,5 12
>Степіньпарциальності 0,666 0,706 0,749 0,800 0,855

>Найменуваннявеличини Номерступеня
7 8 9 10 11

>Середнійдіаметр сопловогоапарата Dз, м

0,922 0,93 0,936 0,95 0,988

>Висотасоплових лопаток lз, мм

34,210 37,377 42,892 52,639 61,541

>Кореневийпередахдо, мм

1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

>Зовнішнійпередахзв, мм

2,000 2,000 2,000 2,000 2,000

>Висотаробочих лопаток lр, мм

37,210 40,377 45,892 55,639 64,541

>Адіабатичний перепадступеня h0, кДж/кг

64,642 60,108 64,621 60,189 68,575

>Тиск (>статичний) передступенем Р0,МПа

0,965 0,730 0,555 0,406 0,298

>Степіньреактивності насередньомудіаметріпорівн

0,111 0,129 0,143 0,170 0,190

Кутвиходу з сопла насередньомудіаметрі1, град

12,5 13 13,5 14 14,5
>Степіньпарциальності 0,855 0,934 1,000 1,000 1,000
>Найменуваннявеличини Номерступеня
12 13 14 15 16 17

>Середнійдіаметр сопловогоапарата Dз, м

1,036 1,09 1,171 1,25 1,316 1,374

>Висотасоплових лопаток lз, мм

78,580 103,958 119,275 179,696 288,373 486,497

>Кореневийпередахдо, мм

1,000 1,000 1,000 1,500 2,000 2,500

>Зовнішнійпередахзв, мм

2,000 2,000 2,000 2,500 3,000 3,500

>Висотаробочих лопаток lр, мм

81,580 106,958 122,275 183,696 293,373 492,497

>Адіабатичний перепадступеня h0, кДж/кг

68,033 72,395 82,978 85,951 86,949 88,020

>Тиск (>статичний) передступенем Р0,МПа

0,204 0,138 0,089 0,052 0,029 0,016

>Степіньреактивності насередньомудіаметріпорівн

0,220 0,268 0,308 0,380 0,429 0,471

Кутвиходу з сопла насередньомудіаметрі1, град

15 15,5 16 16,5 17 17,5
>Степіньпарциальності 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

1.2.1Визначеннягеометричних характеристик йККДдвохвінцевогорегулюючогоступеня на йогорозрахунковомурежимі

як вжеговорилося,розрахунковим режимомрегулюючогоступеняє режимчастковогонавантаження. У нашомувипадку і,відповідно, , де -витрата черезпроточнучастину нарозрахунковомурежимірегулюючогоступеня, a -витрата черезпроточнучастину,визначена прирозрахункурегенеративнихпідігрівачів.Витрата черезрегулюючийступінь понадвитрати черезступенітиску назначеннявтрати черезпереднєкінцевеущільнення. При цьому схемавтрат така, що пара,пройшовширегулюючийступінь, ізкамерирегулюючогоступеня черезрозвантажувальні відчиниїї дискапідходить допередньоголабіринтовогоущільнення, йпараметри парі проти ньогоприймаютьсярівними параметрами укамерірегулюючогоступеня. Прирозрахункувтрати черезпереднєущільненнявизначаютьвитрату черезгрупугребінців довідбору парі ізущільнення.Тисквідборузалежить від того,кудинаправляється пара ізущільнення.Якщовіннадходить наущільненнялабіринтунизькоготиску, тотиск наперевищуєбарометричне. Утурбінах ізвисокимипочатковими параметрамиця паранаправляється врегенеративнийпідігрівник чи впроміжнийступінь.

>Витік парі черезпереднєкінцевеущільнення , ,обчислюють поформулі:

,

>якщо

Тут і -тиск йпитомийоб'єм передущільненням (>тобто зарегулюючимступенем); -коефіцієнтвитратиущільнення,залежить відконструкціїущільнення іприймаєтьсярівним ; -площа зазору, ; й -діаметр й зазор вущільненні, ;діаметрприймається подіаметру прототипові, а ; - числозвужень наділянці,визначається по прототипові.

Притиску передтурбіною до 3,5 числозвужень можнаприйнятирівним , при понад 3,5 - . Длядіафрагменнихущільнень числозвуженьприймаємо ізінтервалу .

>Якщо , то

,

де і дляперегрітої парі при , .

>Розмірністьтиску - ,питомогооб'єму - .

Таким чином,витрата нарозрахунковомурежимірегулюючогоступеня , ,визначаєтьсяспіввідношенням

.

>Зберігаємо нарозрахунковомурежимірегулюючогоступеня усіпараметриізоентропногорозширення,знайдені ворієнтовномурозрахунку:

; й т.д.

>ККД наокружності колеса:

.

Тут


 -втрати в соплах, ;

 -втрати наробочих лопатки Першоговінця, ;

>втрати внапрямномуапараті, ;

>втрати наробочих лопатки іншоговінця, ;

 -втрати ізвихідноюшвидкістю, .

>Розмірністьшвидкостей - .

>Швидкостівиходу ізлопатковихвінців:

;

;

,

де , й -швидкості навході увінці,, ,

ашвидкість , де перепад на соплах .

Для Першогоробочоговінця

;

.

>Приймаючи , ,визначаємо:


;

;

.

Длянапрямноговінця

;

>Приймаючи , ,знаходимо:

;

;

;

.

>Вихідні гуляйрешітки для забезпеченняплавноїзмінивисот лопатокприймаємо такими:

,

,

,

.


Перепадіентальпії врешітці, :

;

;

,

деприйнято ; ; ;

>Коефіцієнтишвидкості , , йвизначаємо пографіках [1],приймаючи ставлення таким, як утурбіни-прототипу.

>Тиск засопловимирешітками ,а

.

>Якщорозширення в соплахступенянадзвукове , то тут длятрикутникашвидкостінеобхідноврахувативідхилення потоку в косомузрізірешітки:

.

Тутшвидкість йпитомийоб'ємвизначають навиході зсопловихрешіток (рис. 2.5).


Малюнок 2.5 –Процесрозширення парі врегулюючомуступені

>Швидкість навиході з сопларозрахованараніше,параметри навиході з сопла:

,

3091,456;

2,520;

,

3122,141;

0,108.

>Критичнашвидкість навиході з сопла , м/с:

,


де дляперегрітої парі, длявологої парі, а

571,071.

Длявизначеннянеобхіднознайтикритичнийтиск ,:

,

1,747.

>Критичніпараметри вгорлі сопла:

3110,000;

121,089;

,

9,958;

,

3004,865;

7,002;

3127,000;

0,157.

>Далі дляперерізу навиході із Першогоробочоговінця:

6,831;

3011,776;

2,426;

,

3131,800 ;

0,114;

6,863.

Навиході ізнапрямногоапарата:

,

3117,776;

2,301;

,

3134,473;

0,120;

6,891.

Навиході з іншогоробочоговінця:

,

3117,889;

2,165;

,

3125,908;

0,1267.

Припроектуваннідвохвінцевихступенівшвидкостісверхкритичневитіканнязвичайнозустрічається лише напершомусопловомуапараті. Томурозрахунокнаступнихвінцівведуть позалежностях длядокритичноговитікання. Длярозрахунківвисоти лопатокнеобхіднознайтиплощувихіднихперетиніврешіток , :

, при

>Або

, при

Нанаступнихвінцяхвитіканнязвичайнодокритичне:

;

;

.

>Розмірністьвитрати - ,питомогообъе'ма - ,швидкостей - .Знаючиплощу сопловогоапарата, можнавизначити:

.

>Оптимальне ізпоглядуККДступенязначенняпарциальності длядвохвінцевогоступеняможе бутизнайденеприблизно поформулі:


де в.

>Знаючиоптимальнупарциальність, можнауточнитиприйняті ворієнтовномурозрахункувисоти лопаток навиході з всіхвінців:

;

;

;

.

>Відноснівтрати натертя дискаробочого колеса і бандажа в паровомусередовищі ,розраховуються завиразом:

,

0,02005,

дерозмірність і - .

>Втрати навентиляцію івибивання,маютьмісце лише в щаблях принаявностіпарциальності:

,

0,014;

,

0,009.

Тут - числовінцівробочих лопаток уступені, а - числосегментів сопловогоапарата.

>ВнутрішнійККДступеня

,

>Внутрішняпотужністьступеня

0,730:

,

5187,695.

>Відклавши вдіаграмі сумувнутрішніхвтрат,визначаємо стан парі зарегулюючимступенем у йогорозрахунковомурежимі:

, де , (рис. 2.6)

>Результатирозрахункурегулюючогоступенязводимо втаблицю 2.5.

>Таблиця 2.5 –Розрахунокрегулюючогоступеня

>Параметр >Сопловийапарат першийлопаточнийвінець

>Направляючий

>апарат

Іншийлопаточнийвінець
>Степіньреактивностіл,н,'л - 0,024 0,023 0,0216
>Теплоперепадиhос,hл,hна,h'л, кДж/кг 414,596 10,365 14,511 16,584
>Коефіцієнтишвидкості,,н,' 0,958 0,956 0,935 0,936
>Швидкостівиходу С1,W2,C'1,W'2, м/с 827,588 652,132 488,750 357,137
>Кутивиходу1,2,'1,'2, град 10 13,446 16,870 22,026
>Втрати врешіткахhc,hл,hна,h'л, кДж/кг 30,685 20,024 17,184 9,019

>Удільніоб'єми зарешіткамиVc,Vл,Vн,V'л,

0,108 0,114 0,120 0,126

>ПлощігорловихвідсіківFс,Fл,Fн,F'л,

0,002 0,003 0,004 0,006

>Висоти лопаток

>lс,lл,lн,l'л, м

0,019312 0,022346 0,025253 0,028238

Малюнок 2.6 –Трикутникишвидкостейступеняшвидкостей

1.2.2Розрахунокступенівтиску

>Розрахунок проводитисяпослідовно від Першого доостанньогоступеня.Початкова точкарозрахунку —параметри вкамерірегулюючогоступеня наномінальномурежимі роботитурбіни .Вихіднідані длярозрахункузводяться втаблицю 2.4, арозрахунокпроточноїчастини втаблицю 2.6,трикутникишвидкостей (рис. 2.11)

Порядокрозрахунку для всіхступеніводнаковий.

>Знаходимо перепадентальпій у соплах , :

,

йшвидкістьвитікання з сопла , :


.

>Втрати в соплах

, :

>Використанийтеплоперепад у соплах

, :

>Параметри парі за соплом (рис. 2.7).:

, де ;

;

;

;

 .

.

>Якщо всопловихрешіткахустановлюється критичнашвидкість, торозрахункунеобхідноврахувативідхилення потоку в косомузрізірешіток йзнайтиплощу горловогоперетинурешітки. Тутвитрата черезсопловийапаратвиявляється меншевитрати навході вступінь назначеннявтрат черездіафрагменнеущільнення.Наприклад, для Першогоступенятиску

.


>Витік черездиафрагменеущільненнярахується по тім самим формулам, що івитік черезпереднєкінцевеущільнення.

Малюнок 2.7 –Процесрозширення вступенітиску

>Уточнюємовисотусоплових лопаток , ,зберігаючиприйняте ворієнтовномурозрахункузначення і :

.

Кут входу наробочі лопатки увідносномурусі , :

,


йшвидкість входу потоку наробочі лопатки , :

.

Перепадтепломісткості наробочих лопатки , :

йвідноснашвидкістьвиходу ізробочих лопаток , :

.

>Втрати наробочих лопатки, , :

.

>Даліобчислюємопараметригальмування навході вробочірешітки:

;

.

>Параметридійсного стану заробочоюлопаткою (рис. 2.7):

;;

;


;

.

>Далі можнарозрахуватиосьовускладовушвидкостівиходу ізробочих лопаток в абсолютномурусі , :

.

>Вважається, що весьвитік черездіафрагмовеущільнення іде врозвантажувальні відчини диска,витрату черезробочі лопатки , , можнавизначити якрізницювитрати через сопло іпериферійнийвитік:

.

>Значеннявідносноївитрати черезпериферійнеущільнення можназнайти ізвираження

,

де ;

;

 - числогребенів вущільненні, можнаприйняти ізінтервалу ;

 -коефіцієнтвитрати сопла [1]


Малюнок 2.8 – Довизначеннявтрат відвитоку впериферійний зазор

>Знаходимо кутвиходу потоку увідносномурусі , :

,

й кутвиходу в абсолютномурусі , :

,

>швидкістьвиходу ізробочих лопаток в абсолютномурусі , :

.

При цьомунеобхідновиконатиумову:

.

>Втрати ізвихідноюшвидкістю , :

.


>ККД наокружності колеса (>лопатковийККД)

.

>Далі длявизначеннявідносноговнутрішньогоККДступенянеобхіднообчислитивнутрішнівтрати:

>втрати натертя івентиляцію ,

,

де , -потужністьтертя івентиляції, ,визначається то й прирозрахункурегулюючогоступеня;втрати відвитоку впериферійнеущільненняобандаженогоступеня , :

,

.

>Втрати відвитоківнеобандаженогоступеня можназнайти ізвираження

,

де

.

>Втрати відвитоку черездіафрагмовелабіринтовеущільненнявважаєтьсяпропорційнимивитраті них , :


.

>ВідноснийвнутрішнійККДступеня:

>Якщоступінь працює вобластівологої парі, тододатковівтрати віднаявностівологи , , можнавизначити ізвираження

,

де і -початкова ікінцевавологістьпроцесурозширення вступені;

 - перепадентальпії, щоспрацьовується вступені вобластівологої парі (рис. 2.9).

Малюнок 2.9 – Довизначеннявтрат відвологості

>РозраховуємовнутрішнійККДступеня ізурахуваннямвтрат відвологості:


.

>Визначаємопотужністьщабля N, КВт:

.

Длябільшоїточності надіаграмівідкладаємо сумувтрат від точки, щовідповідаєізоентропійномурозширенню наробочих лопатки, йзнаходимо точку, щовідповідає стану парі заступенем безоблікувтрати ізвихідноюшвидкістю:

;

.

Крапка початкупроцесурозширення внаступномуступенізалежить від уміввикористаннякінетичноїенергії потоку навиході ізпопередньогоступеня:

,

де -коефіцієнтвикористаннявихідноїшвидкості , щозалежить відконструктивнихособливостейпроточноїчастини наділянціступенів, щорозраховують.Якщо ікінетичнаенергія потокувикористаєтьсяповністю, то вухопроцесу внаступномуступеніперебуває вточці


;

,

йрозташовуванийтеплоперепаднаступногоступеня

.

>Якщошвидкістьвиходу ізпопередньогоступенягубитьсяповністю, топараметри навході внаступнийступінь , , .Якщо жшвидкістьвикористаєтьсячастково, то втраченаенергія :

;

;

.

>Післярозрахунку всіхступеніввизначаємосумарнувнутрішнюпотужністьтурбіни , :

21838.047

йвідносноївнутрішнійККДтурбіни


,

де ->теоретичнапотужністьтурбіни, (рис. 2.10):

23643,618

0,924

Малюнок 2.10 – Довизначеннятеоретичноїпотужностітурбіни

>Завдякиповерненню теплаККДтурбіни більше, ніжККД окремихступенів.


>Найменуваннявеличини Номерступеня
2 3 4 5 6 7

>Середнійдіаметрсопловихрешіток Dпорівн, м

873 876 880 884 890 922
Рівеньпарциальності 0,666 0,706 0,749 0,800 0,855 0,855
>Окружнашвидкість U, м/с 164,47 165,03 165,792 166,546 167,67 173,705

>ВідношенняU/Cф

0,521 0,521 0,567 0,534 0,583 0,533
>Секунднавитрата парі G,кг/с 21,128 20,704 20,324 19,903 19,569 19,907
>Тиск навході вступінь 2,759 2,259 1,835 1,502 1,200 0,965

>Адіабатичний перепадступеня h0, кДж/кг

57,175 57,082 53,012 56,945 52,924 64,642

Перепадентальпій позагальмованих параметрах h0*, кДж/кг

57,175 57,082 57,008 56,945 56,911 64,642

>Реактивність на сірийдіаметрі лопаткипорівн

0,203 0,200 0,325 0,240 0,360 0,235

Перепад у соплах hз*, кДж/кг

45,572 45,666 38,480 43,278 36,423 49,451
>Коефіцієнтшвидкості 0,945 0,947 0,949 0,951 0,953 0,955

>Швидкістьвитікання парі з сопла З1

285,29 286,19 263,269 279,788 257,21 300,334

>Втратикінетичноїенергії в соплахhз

4,875 4,712 3,825 4,137 3,343 4,350

>Тиск парі за сопломPз,МПа

2,354 1,920 1,593 1,271 1,037 0,782

>Питомийоб'єм засопловимапаратом vз, м3/кг

0,120 0,142 0,165 0,198 0,233 0,292
>Найменуваннявеличини Номерступеня
8 9 10 11 12 13

>Середнійдіаметрсопловихрешіток Dпорівн, м

0,930 0,936 0,950 0,988 1,036 1,090
Рівеньпарциальності 0,934 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
>Окружнашвидкість U, м/с 175,21 176,34 178,980 186,139 195,18 205,356

>ВідношенняU/Cф

0,578 0,548 0,592 0,561 0,628 0,652
>Секунднавитрата парі G,кг/с 19,103 18,824 15,888 19,103 18,957 18,825
>Тиск навході вступінь 0,730 0,555 0,406 0,298 0,204 0,138

>Адіабатичний перепадступеня h0, кДж/кг

60,108 64,621 60,189 68,575 68,033 72,395

Перепадентальпій позагальмованих параметрах h0*, кДж/кг

64,633 64,621 64,713 68,575 72,834 77,493

>Реактивність на сірийдіаметрі лопаткипорівн

0,350 0,275 0,380 0,310 0,450 0,490

Перепад у соплах hз*, кДж/кг

42,012 46,850 40,122 47,317 40,058 39,522
>Коефіцієнтшвидкості 0,957 0,959 0,961 0,963 0,965 0,967

>Швидкістьвитікання парі з сопла З1

277,40 293,55 272,226 296,243 273,14 271,868

>Втратикінетичноїенергії в соплахhз

3,535 3,763 3,068 3,437 2,755 2,565

>Тиск парі за сопломPз,МПа

0,605 0,444 0,332 0,230 0,162 0,109

>Питомийоб'єм засопловимапаратом vз, м3/кг

0,359 0,460 0,582 0,777 1,060 1,515

>Найменуваннявеличини Номерступеня
14 15 16 17

>Середнійдіаметрсопловихрешіток Dпорівн, м

1,171 1,250 1,316 1,374
Рівеньпарциальності 1,000 1,000 1,000 1,000
>Окружнашвидкість U, м/с 220,61 235,50 247,934 258,862

>ВідношенняU/Cф

0,640 0,658 0,703 0,735
>Секунднавитрата парі G,кг/с 15,889 15,818 15,768 15,734
>Тиск навході вступінь 0,089 0,052 0,029 0,016

>Адіабатичний перепадступеня h0, кДж/кг

82,978 85,951 86,949 88,020

Перепадентальпій позагальмованих параметрах h0*, кДж/кг

82,978 85,951 86,949 88,020

>Реактивність насередньомудіаметрі лопаткипорівн

0,470 0,500 0,562 0,600

Перепад у соплах hз*, кДж/кг

43,979 42,975 38,084 35,208
>Коефіцієнтшвидкості 0,969 0,971 0,973 0,975

>Швидкістьвитікання парі з сопла З1

287,38 284,67 268,533 258,726

>Втратикінетичноїенергії в соплахhз

2,684 2,456 2,029 1,738

>Тиск парі за сопломPз,МПа

0,068 0,040 0,023 0,012

>Питомийоб'єм засопловимапаратом vз, м3/кг

2,317 3,746 6,226 10,883
>Найменуваннявеличини Номерступеня
2 3 4 5 6 7

>Коеф.витратиущільненьу

0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75

>Діаметрущільненняdу, м

0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624

>Зазорущільненняу, мм

0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45

>Площа зазору Fу, м2

0,001 0,001 0,001 0,001

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація