Расчёт ступени

При расчете ступеней необходимо учитывать возможность полного или частичного использования выходной кинетической энергии предыдущей ступени.

Следует помнить, что необходимо стремиться во всех ступенях использовать суживающиеся сопла, так как расширяющиеся сопловые решётки сложны в конструктивном отношении имеют более высокие потери особенно при переменных режимах.

В современных турбинах при d1/l1<10 применяют закрутку профилей, что повышает к.п.д. ступеней. Из-за ограниченности во времени расчёт ведётся по параметрам на среднем диаметре ступени.

Необходимо отметить, что в ступенях конденсационных турбин, где удельные объёмы нарастают сильно, для обеспечении плавности раскрытия проточной части сопловая и рабочая решётки могут выполняться на разных диаметрах.

Выбираем Расчёт ступени корневую степень реактивности ρк=0,2, а C0 = 30…50 м/с – для первой ступени.

Учитывая, что выходная кинетическая энергия

ΔH0 = C02/2 Дж/кг, ΔH0 = C02/2000 кДж/кг,

Определим располагаемый теплоперепад на ступень от параметров торможения:

= H0+χо×ΔH0,

где χо=0,8 – коэффициент использования входной кинетической энергии.

ΔH0 = C02/2000 = 402/2000 = 0,8 кДж/кг,

= H0+χо×ΔH0 = 135,87+0,8×0,8= 136,51 кДж/кг.

Корневой диаметр находим по формуле:

dк = d0-l1,

где d0 – средний диаметр ступени из таблицы №1, в м; l1 – высота сопловой лопатки в м.

Предварительно рассчитываем высоту сопловой лопатки по формуле:

l1 = lраб-Δп-Δк,

где lраб – высота рабочей лопатки из таблицы №1, в м; Δп и Δк – величины периферийной и Расчёт ступени корневой перекрыш, определяются или с ориентировкой на прототип, или на синьки проточных частей других турбин, или на с. 64 в [1].

Δп = 0,0035 м, а Δк = 0,0025 м .

l1 = 0,1958-0,0035-0,0025 = 0,1898 м,

dк = 1,9-0,1898 = 1,7102 м.

Определяем степень реактивности на среднем диаметре ρср по формуле:

Располагаемый теплоперепад на сопловую решётку равен:

кДж/кг,

кДж/кг.

Теоретическая скорость истечения пара из сопел равна

м/с;

м/с;

Из точки А02п на h-S диаграмме вниз по изоэнтропе откладываем отрезок H0, и находится точка A'2t – окончания теоретического процесса расширения пара в ступени: изобара, проходящая через A'2t – изобара давления пара за ступенью Р2. Из точки А02п вверх, по вертикали откладываем Расчёт ступени отрезок равный и определяем положение точки – характеризующей параметры торможения перед соплами ступени. Из точки вниз по вертикали откладываем отрезок и определяем положение точки A1t – окончания теоретического расширения пара в соплах; изобара Р1 – давление за соплами. По числу Маха на выходе из сопел судим о режиме течения; берётся в точке A1t, м3/кг;

Из диаграммы:

Так как очень часто ошибаются при подсчётах M1t из-за неправильности определения , то необходимо проверить режим течения, вычислив отношение , и сравнить его с , при - дозвуковой режим течения. Для перегретого пара = 0,546.

, - дозвуковой режим течения.

= .

Выбираем хорду соплового профиля b1; её принимаем такую Расчёт ступени же, какая она у сопел соответствующих размеров для турбины, на которую ориентируемся при проектировании. Так как у нас турбина мощная, то принимаем b1 = 150 мм.

По отношению b1/l1, а затем , по рисунку 5.2 [1] определяем коэффициент расхода для сопловой решётки при течении через неё перегретого пара .



– угол входа потока в сопловую решётку, для первой ступени цилиндра = 90˚. Число Рейнольдса = для определения коэффициента кинематической вязкости (м2/с) определяются по параметрам в точке A1t: ν1t, , P1. По в определяется коэффициент динамической вязкости (Па с) для пара. в (×) A1t, соответствующая давлению P1,

ν1t = v1t.

b1/l1 = 150/189,8 = 0,790; =127,1оС ; = 131,84×10-7(Па с; );

ν1t Расчёт ступени= м2/с.

= .

= 1/0,211= 4,74.

Коэффициент расхода для сопловой решётки:

μ''1=μ'1 = 0,982.

Уточняем угол :

=

˚.


documentaeuxmxt.html
documentaeuxuib.html
documentaeuybsj.html
documentaeuyjcr.html
documentaeuyqmz.html
Документ Расчёт ступени