Расчет ступеней давления

Последовательно выполняем расчет всех ступеней давления. Необходимые размеры находим из прилагаемого к заданию чертежа (эскиза) проточной части турбины.

6.1. Расход пара на ступень G0, кг/с принимаем по п. 3.2.

6.2. Окружная скорость ступени

 

м/с.

 

6.3. Параметры пара перед ступенью (давление , температура , сухость пара , где j — номер ступени) определяются из построений на диаграмме i – s(см. разд. 5).

6.4. Параметры пара за ступенью (давление , температура , сухость пара , где j — номер ступени) аналогично определяются из построений на диаграмме i – s(см. разд. 5).

6.5. Высота рабочих лопаток определяется по чертежу (эскизу).

6.6. Втулочное отношение

 

.

 

6.7. Степень реактивности ступени

.

 

гдеrк= 0÷0,04, причем большая величина соответствует последним ступеням конденсационных турбин.

6.8. Располагаемый теплоперепад на ступень (рис. 4), кДж/кг,

 

.

гдеm= 0,5÷0,7.

Для первой ступени давленияследует принять = 0.

6.9. Коэффициент скорости направляющего аппарата принимаем в пределахjj = 0,93 ÷ 0,95.

6.10. Располагаемый теплоперепад в направляющем аппарате, кДж/кг,

.

 

6.11. Потеря энергии в направляющем аппарате, кДж/кг,

 

.

 

6.12. Параметры пара за направляющим аппаратом (давление , МПа, температура , °C, сухость пара , удельный объем , м³/кг, где j — номер ступени) определяются по диаграмме i – s.

6.13. Действительная скорость выхода пара из направляющего аппарата, м/с,

 

.

 

6.14. Угол выхода пара из направляющего аппарата , градусов,

 

,

 

гдеtс= 0,90÷0,92. .

6.15. Располагаемый теплоперепад на рабочий аппарат, кДж/кг,

 

.

 

6.16. Относительная скорость входа пара на рабочий аппарат w1, м/с, определяется графически или рассчитывается по теореме косинусов из треугольника скоростей (рис. 5).

6.17. Коэффициент скорости рабочего аппаратапринимаем в пределахyj = 0,92÷ 0,93.

а)

б)

Рис. 4. К расчету ступеней давления: а — первая ступень (без учета выходной скорости); б — остальные ступени

Рис. 5.

6.18. Действительная относительная скорость выхода пара из рабочего аппарата, м/с,

 

.

 

6.19. Потери энергии на рабочем аппарате, кДж/кг,

.

 

6.20. Угол выхода пара (относительный) из рабочих лопаток , градусов,

,

гдеtр= 0,90÷0,92.

6.21. Абсолютная скорость выхода пара из рабочего аппаратаc2j, м/с, определяется графически или рассчитывается по теореме косинусов из треугольника скоростей.

6.22. Потеря энергии с выходной скоростью, кДж/кг,

 

.

 

 

6.23. Лопаточный КПД ступени, выраженный через потери теплоты

 

.

 

6.24. Лопаточный КПД, выраженный через проекции скоростей (см. рис. 3)

,

 

где знак "+" или "–" выбирается в зависимости от направления скорости c2.

6.25. Определение ошибки (допускается не более 5%)

 

%.

6.26. Потери на трение и вентиляцию

 

кВт,

 

6.27. Относительные потери на трение и вентиляцию

 

.

 

6.28. Потери на влажность пара (для ступеней, работающих на влажном паре)

.

 

гдеxj— степень сухости пара.

6.29. Относительная потеря на протечки пара

 

,

 

где dрj — радиальный зазор;

lсj — высота сопловых лопаток;

lрj — высота рабочих лопаток.

6.30. Потери на протечки пара, Gутj, кг/с,

 

Gутj = xутj·G.

 

6.31. Относительный внутренний КПД ступени

.

 

6.32. Внутренний теплоперепад в ступени, кДж/кг,

 

.

 

6.33. Внутренняя мощность ступени

 

кВт.

 

6.34. Внутренняя мощность ступеней давления

 

кВт,

 

где z1 — количество ступеней давления.

 

Вопросы технической эксплуатации турбинной установки

В соответствии с заданием или указанием руководителя работы подробно рассматривается один из вопросов технической эксплуатации турбоагрегата. Приводятся необходимые рисунки и схемы, освещающие рассматриваемый раздел.