Расчет регулирующей ступени - Расчет паровой турбины
Выбираем регулирующую ступень в виде двухвенечного диска Кертиса. Примем теплоперепад в ней равным 30 % от общего теплоперепада НТ0, что составит
Н0Рс=0.3-1158.269 =347.481 кДж/кг.
Из предварительного расчета турбины известны:
Ориентировочный расход пара G = 11.239 кг/с;
- 2) расчетное давление перед соплами регулирующей ступени p0=3.8 МПа; 3) энтальпия пара перед соплами регулирующей ступени h0=3261.359 кДж/кг. паровой турбина ступень энергетический
Строим в h, s-диаграмме водяного пара изоэнтропийный процесс расширения в этой ступени из начальной точки А0 (рис. 2) до точки аКtРс , откладывая теплоперепад Н0Рс=347.481 кДж/кг, и находим давление за регулирующей ступенью рКРс=0.965 МПа.
Рис. 2. Определение давления за регулирующей ступенью и располагаемого теплоперепада Н0(2-z)
Принимаем степень реактивности решеток
- - первой рабочей сР1=0, - направляющей сН=0,05, - второй рабочей сР2=0.
Теплоперепад, перерабатываемый в сопловой решетке,
Н011=(1- сР1-сН- сР2)-Н0Рс=0.95-347.481=330.107 кДж/кг.
Давление за первой рабочей решеткой, равное давлению за соплами (т. к. сР1=0 ), определяем по h, s-диаграмме:
Р11=р21=1.097 МПа.
Теплоперепад, перерабатываемый в направляющей решетке,
Н012= сН- Н0Рс=0.05-347.481=17.374 кДж/кг.
Давление за направляющей решеткой равно давлению за ступенью (т. к. сР2=0):
Р12=р22= рКРс=0,965 МПа.
Задавшись предварительно коэффициентом скорости ц=0.965, определяем потерю в соплах:
НС=(1- ц2) Н011=(1-0.9652)-330.107 =22.703 кДж/кг.
Откладывая потерю НС в h, s-диаграмме (см. рис. 2), находим на изобаре р11=р12 точку а11 , характеризующую состояние пара за соплами. В этой точке определяем удельный объем пара v11=0.21438 м3/кг.
Изоэнтропийная (условная) скорость истечения пара из сопловой решетки
СИз= .
Примем значения u/cИз равными 0,2; 0,22; 0,24; 0,26; 0,28 и проведем вариантные расчеты, результаты которых сведены в
Табл. 1 (во всех вариантах принято б11 =12,5°).
Для первого варианта отношение u/cИз = 0,2. Окружная скорость в этом варианте
U=( u/cИз )-cИз = 0.2-833.643= 166.729 м/с.
Средний диаметр ступени d=u/(р-n)=1.0614 м.
Действительная скорость пара на выходе из сопловой решетки
= 782.836 м
Из уравнения сплошности для выходного сечения сопловой решетки
Е-l11= G-v11/ (р-d-c11-sinб11) =
=11.239-0.21438/(3.14-1.0614-783.138-sin12.5°)= 0.004258 м.
Так как е-l11<0,02 м, принимаем парциальный подвод пара к рабочим лопаткам и находим оптимальную степень парциальности
.
Выходная длина сопловых лопаток
L11 = е-l11 / еОпт =0.004258/0.196=0,0217 м.
Ширину сопловых лопаток принимаем b11 = 0.04 м.
Уточненный коэффициент скорости сопловой решетки определяем по формуле при b11/l11 = 0.04/0.0217= 1.843 и значении угла б11 = 12.5°:
Уточненный коэффициент скорости сопловой решетки ц отличается от принятого ранее, поэтому скорость пара на выходе из сопловой решетки c11 и потерю энергии в сопловой решетки HC уточняем.
НС=(1- ц2) Н011=(1-0.96382)-330.107 =20.3215 кДж/кг
Откладывая потерю НС в h, s-диаграмме, находим на изобаре р11=р12 точку а11 , характеризующую состояние пара за соплами. В этой точке определяем удельный объем пара v11=0,2262 м3/кг.
Из уравнения сплошности для выходного сечения сопловой решетки
Е-l11= G-v11/ (р-d-c11-sinб11) =
=11.239-0.2262/(3.14-1.0614-782.836-sin12.5°)= 0,00427 м.
Так как е-l11<0,02 м, принимаем парциальный подвод пара к рабочим лопаткам и находим оптимальную степень парциальности
.
L11 = е-l11 / еОпт =0.004258/0.2012=0.0224 м
Основные результаты расчетов регулирующей ступени турбины для всех пяти вариантов сведены в табл. 1.
=783.1377 м/с
Элементы входного треугольника скоростей первой рабочей решетки
Осевые составляющие абсолютной и относительной скоростей пара на входе в рабочую решетку:
м/с
Окружная составляющая абсолютной скорости потока пара на входе в рабочую решетку:
м/с
Окружная составляющая относительной скорости потока пара на входе в рабочую решетку:
м/с
Относительная cкорость пара на входе в первую рабочую решетку:
м/с
Направление относительной скорости w11, характеризующееся углом в11 между вектором скорости w11 и окружным направлением (вектором u):
Длина и ширина рабочих лопаток первого венца:
м
м
Теоретическая относительная скорость потока пара на выходе из первой рабочей решетки:
- при сP1=0 м/с
Действительная относительная скорость потока в выходном сечении первой рабочей решетки:
Коэффициент скорости первой рабочей решетки шР1 определяется по выражению:
м/с
Элементы выходного треугольника скоростей первой рабочей решетки:
Находим угол :
Относительная скорость пара на выходе из рабочей решетки:
м/с
Окружная составляющая относительной скорости на выходе из рабочей решетки первого венца:
м/с
Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе:
м/с
Осевые составляющие абсолютной и относительной скоростей потока в каждом сечении ступени одинаковы:
м/с
Величина абсолютной скорости на выходе из первой рабочей решетки: м/с
Угол выхода потока из рабочей решетки в абсолютном движении:
Теоретическая скорость потока на выходе из направляющей решетки:
М/с
Действительная абсолютная скорость потока на выходе из направляющей решетки:
м/с
м
Элементы входного треугольника скоростей второй рабочей решетки:
V12, v21 ( по h, s-диаграмме ).
Осевая составляющая скорости за направляющей решеткой:
м/с
Угол выхода потока из направляющей решетки:
Расчет элементов входного треугольника скоростей второй рабочей решетки проводится по аналогии с расчетом треугольника скоростей на входе в первую рабочую решетку:
м/с
м/с
м/с
м/с
м/с
м
Теоретическая относительная скорость потока на выходе из рабочих лопаток второго венца:
м/с
Действительная относительная скорость:
Коэффициент скорости первой рабочей решетки шР2 определяется по рис. 4:
м/с
Элементы выходного треугольника скоростей второй рабочей решетки:
Элементы выходного треугольника скоростей второго венца рабочих лопаток:
м/с
Другие элементы выходного треугольника скоростей второй рабочей решетк
м/с
м/с
м/с
м/с
Потеря энергии на рабочих лопатках первого венца :
кДж/кг
Энтальпия пара на выходе из первой рабочей решетки:
H21 = H0 - H011 - H021 + HC +HЛ1=
=3261.36-330.107-0+23.4536+20.3215=3002.0551 кДж/кг
Потеря энергии в направляющей решетке:
кДж/кг
Потеря энергии во второй рабочей решетке:
кДж/кг
Потеря с выходной скоростью ступени:
кДж/кг
Удельная механическая энергия, полученная рабочими лопатками первого и второго венцов, определяется по уравнению Эйлера:
кДж/кг
Располагаемый теплоперепад ступени:
кДж/кг.
Относительный лопаточный КПД ступени:
ЗОл = L/H0=275.2327/347.481=0.7921
Потеря мощности на трение и вентиляцию:
HТв = NТв/G=51.98/11.239=4.625 кДж/кг,
Где
кВт,
Где v1 =( v11 + v22)/ 2=(0.2262+0.2488)/2=0.2375
Потери на выколачивание (сегментные потери)
HВк = оВк-H0= 0.0325-47.481=11.3081 кДж/кг,
Где
Где
F1 = (G-v11/c1)-104=(11.239-0.2262/783.177)-104=32.461 см2
Потери от влажности пара HВл=0 ,так как ступень работает на перегретом паре.
Относительный внутренний КПД двухвенечной ступени
ЗСтОi = зОл - [(HТв +HВк+HВл)/ H0]=0.7921-[(4.625+11.3081)/347.481=
=0.7462
Внутренний теплоперепад ступени:
HI = H0- зСтОi=347.481-0.7462=259.3049 кДж/кг
Из вариантных расчетов (табл. 1) следует, что наибольший внутренний относительный КПД регулирующей ступени зOiMax=0,7529 при среднем диаметре dРс=1.1676 м (вариант с отношением скоростей u/сИз=0,22). Энтальпия пара за регулирующей ступенью в этом варианте
HКРс=h0- HIРс=3261.36-259.3049=2999,7255 кДж/кг.
Эта энтальпия соответствует состоянию пара в точке аКРс на изобаре рКРс=0,965 МПа h, s-диаграммы (см. рис. 7) и учитывает все лопаточные и дополнительные потери регулирующей ступени. Из этой точки начинается процесс расширения пара в нерегулируемых ступенях турбины.
Похожие статьи
-
Расчет второй (первой нерегулируемой) ступени - Расчет паровой турбины
Для расчета ступени предварительно заданы или найдены следующие параметры: 1) располагаемый теплоперепад Н0= 90.544 кДж/кг; 2) примем длины сопловых и...
-
Определение числа нерегулируемых ступеней турбины - Расчет паровой турбины
После расчета регулирующей ступени известно состояние пара перед второй (первой нерегулируемой) ступенью. Обычно регулирующая ступень бывает вынесена в...
-
Предварительный расчет последней ступени - Расчет паровой турбины
Для предварительного расчета последней ступени известны следующие параметры: НТ0ид, НВz, жИдА, G, n. В дальнейшем расчете индекс z отбрасываем. Скорость...
-
Определение расхода пара - Расчет паровой турбины
Расчет турбины проводим на экономическую мощность. Примем NЭк =0.9NЭ=0.9-12000 = 10800 кВт. Давление перед соплами регулирующей ступени при расчетном...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Расчет паровой турбины
В данном курсовом проекте был произведен тепловой и механический расчет паровой турбины типа АКВ 9 мощностью 11000 кВт, с начальными параметрами пара...
-
Расчет схемы регенеративного подогрева воды - Расчет паровой турбины
По заданию в турбинной установке необходимо обеспечить подогрев питательной воды до 150 °С. Для этого принимаем простую схему регенеративного подогрева...
-
Расчет переходных процессов проводим по выражениям: , , , Где МНач, IНач, щНач - начальные значения соответственно момента, тока и скорости; МКон, IКон,...
-
Делаем пересчет механических характеристик двигателя для полученных значений сопротивлений. Полученные значения заносим в таблицу 5. RД. ст1'=3,43 Ом,...
-
Механический расчет - Расчет паровой турбины
Расчет рабочей лопатки на прочность. Рис. 11. Эскиз профиля лопатки Рис. 12. Эскиз лопатки. Для расчета возьмем рабочую лопатку последней ступени. По...
-
Расчет остальных ступеней давления - Расчет паровой турбины
Расчет остальных ступеней проводится последовательно и том же порядке, как для второй ступени. Общими исходными данными для компъютерного расчета отсека...
-
Классификация современных паровых турбин
Введение Паровая турбина является силовым двигателем, в котором потенциальная энергия пара превращается в кинетическую, а кинетическая в свою очередь...
-
Данные для построения: NМ1 =-35 об/мин - частота вращения в 1 рабочей точке; T1 = 20 с - время работы в 1 точке; NМ2 = 95 об/мин - частота вращения в 2...
-
Сопротивление якоря горячее. Ом, Где ф= 75°С - перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С). Коэффициент полезного действия при...
-
Определение межосевого расстояния и параметров зубчатых колес первой ступени. В соответствии с рекомендациями [3] межосевое расстояние определяется по...
-
Кинематическая схема Рис. 1 - Кинематическая схема Выбор двигателя. Кинематический расчет привода Определение мощности и частоты вращения двигателя 1....
-
Затраты на силовое энергетическое оборудование (электрогенераторы, электрические кабели, трансформаторы электрические и др.), его монтаж, упаковку,...
-
Если диаметр барабана мал, а редуктор велик, то соотношение не выполняется. Тогда имеем ступенчатый барабан (рис. 3б). Ступень увеличивает длину барабана...
-
Максимальная и минимальная подача: Диапазон регулирования привода по подаче: Знаменатель геометрической прогрессии размерного ряда подач: Число ступеней...
-
Материальный расчет. Приход 1. В абсорбер 2-й ступени поступает коксовый газ из абсорбера 1-й ступени в следующем количестве, кг/ч: Сухой коксовый газ...
-
Определение межосевого расстояния и параметров зубчатых колес второй ступени. В соответствиями с указаниями [1] принимаем = 490 М; = 1,01; = 0,1; =427...
-
Материальный расчет. Приход. 1. Коксовый газ. В абсорбер 1-й ступени поступают коксовый газ из нагнетателя и аммиачно-водяные пары из дефлегматора в...
-
Режим динамического торможения при реактивном характере нагрузке производственного механизма (участок 89 - рисунок 6) от до 0. RДв. гор+ RДТ= 2,33Ом; С....
-
Методика расчета. Определим размер пакета дроби: , (4.1) Где i = 8, число лопаток импеллера; J = 2.5 г /см плотность пакета чугунной дроби B = 50 мм,...
-
Ведущий вал одноступенчатого червячного редуктора либо двухступенчатого с быстроходной червячной ступенью (рисунок 5) Исходные данные Крутящий момент на...
-
Для возможности установки тормоза необходимо, чтобы размер соседства тормоза и барабана удовлетворял условию Мм Где - модуль зубчатого венца; - число...
-
Гидравлический расчет нефтепровода - Технологический расчет нефтепровода
Гидравлический расчет нефтепровода выполняется для найденного значения внутреннего диаметра D . Результатом гидравлического расчета является определение...
-
Наибольшие пусковые ток и момент определяются из условий: I Пуск =(1,5ч2)-I Н =2- I Н =2-37=74 А; М Пуск =с- I Пуск =2,17-74=160,44 Н-м. Ток и момент...
-
Статический момент на выходном валу редуктора при торможении , Где - КПД механизма, который можно принять равным КПД редуктора; - номинальное...
-
Рассчитываем условный диаметр проходного сечения сервозадвижки трубопровода: (2.5) Где QMax - максимальный расход, м3/с; С - плотность, кг/м3; О -...
-
Материальные расчеты - Разработка технологии получения строительного материала
Материальные расчеты являются основой технологических расчетов (определение выхода основного и побочного эффекта). Определив материальные потоки можно...
-
Расчет площади - Деревообрабатывающие станки и их эксплуатация
Площадь предприятия включает: А) производственную площадь (занятую оборудованием, рабочими местами, проходами, проездами, транспортными устройствами);...
-
Расчет размерной цепи методом регулирования - Расчет посадок соединений
В предыдущих двух методах достижения точности замыкающего звена в размерных цепях замыкающим звеном был зазор между подшипником и крышкой. При методе...
-
Целью данного расчета является выбор ступеней сопротивлений в цепях электропривода механизма передвижения моста. В соответствии с его выбором...
-
- Первая промежуточная ступень: Rя. пр1=3,83 Ом; с; Н-м; МКон. фикт = МС1 = 68,93 Н-м. При расчете переходного процесса М=f(t) для первой промежуточной...
-
Силовые механизмы обычно выполняют роль усилителя. Его основной характеристикой является коэффициент усиления i (передаточное отношение сил). . (8)...
-
Тепловой расчет и выбор компрессорного оборудования Выбор расчетного рабочего режима холодильной установки Температура кипения, °С To= tв - ( 7...12)°С...
-
Метод позволяет определить диаметр поверхности контакта с ванной конвертера кислородной струи, истекающей из одного сопла, кроме того дает возможность...
-
Надежная работа переливного устройства определяется скоростнями движения в перетоке и зазоре между нижним срезом переточной трубы и основанием кармана....
-
Гидравлический расчет - один из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети. Задачами гидравлического расчета в данной работе...
-
Расчет механизма на ЭВМ - Синтез и анализ машинного агрегата (насос двойного действия)
Для расчета на ЭВМ подготовлена таблица исходных данных (табл. 1.3.) Таблица 1.3. Исходные данные для расчета на ЭВМ. Обозначения в программе Обозначения...
Расчет регулирующей ступени - Расчет паровой турбины