Расчет турбины

РАСЧЁТНОЕ ЗАДАНИЕ
по курсу: “ Нагнетатели и тепловые двигатели”
...

Порядок выполнения расчёта
1.По заданным параметрам пара перед турбиной и давлению в конденсаторе определяется теплоперепад турбины.
2.Задаваясь рядом величин, ориентировочно определяются средние диаметры первой и последней ступени турбины.
3.Производится распределение теплоперепадов по ступеням турбины и определение средних диаметров ступеней.
4.Определяются основные конструктивные соотношения соплового аппарата и рабочего колеса первой ступени.
5.Вычисляются треугольники скоростей на входе и выходе из рабочего колеса турбины.
6.Вычисляется относительный лопаточный КПД ступени.

Цель расчёта

Целью расчёта является определение диаметров в первой и последней ступеней турбины, оценка числа ступеней турбины, определение геометрических размеров ступени и эскизное проектирование проточной части турбины.

Средний теплоперепад
Hср
кДж/кг
(HоI + Hок)/2
(44+205)/2=124
37
Число ступеней турбины
Z′
–
Hо / Hср
1395/124=11,25
38
Точное число ступеней
Z
–
округляем
11
1
2
3
4
5
6
Расчёт первой ступени (предварительные данные)
39
Хорда профиля сопловой решётки
в1
мм
выбираем по условиям прочности (40÷80)
60
40
Хорда профиля рабочей решётки
в2
мм
выбираем по условиям прочности (25÷80)
50
41
Корневой перекрыш
Δ1
мм
принимаем для l1<50
1
42
Переферийный перекрыш
Δ2
мм
для l1<50 Δ2=1,5÷2,0
2
43
Располаг. теплоперепад в сопловой решётке
Hс
кДж/кг
(1-0,1)·44=39,6
44
Располаг. теплоперепад в рабочей решётке
Hр
кДж/кг
0,1·44=4,4
45
Давление за сопловой решёткой
p1
МПа
h-s – диаграмма
7,6
46
Удельный объём за сопловой решёткой (теор.)
v1т
м3/кг
h-s – диаграмма
0,044
47
Давление за рабочей решёткой
P2
МПа
h-s – диаграмма
7,5
48
Удельный объём за рабочей решёткой (теор.)
v2т
м3/кг
h-s – диаграмма
0,045
1
2
3
4
5
6
Расчёт сопловой решётки первой ступени
49
Теор. скорость на выходе из сопловой решётки
с1т
м/с
50
Показатель адиабаты водяного пара
к
–
табл. 2.1 [1]
1,3
51
Число Маха
М1т
–
52
Коэффициент расхода сопловой решётки
μ1
–
рис. 3.4 [1]
0,967
53
Выходная площадь сопловой решётки
F1
м2
для М1т<1
54
Уточнённое значение высоты сопловых лопаток
l1
м
Расчёт остальных характеристик сопловой решётки
55
Оптимальный отн-й шаг решётки
t′1
–
задаёмся
0,75
56
Угол установки профиля
αу
град.
рис. 3.10 [1]
37
57
Шаг расположения профилей в решётке на ср.d
t1
м
1
2
3
4
5
6
58
Число профилей в решётке
z1
–
59
Округлённое число профилей
z′1
–
Округляем до целого числа (чётного)
65
60
Уточнённый шаг профилей
t′′1
м
61
Отношение
в/l
–
в1/l1
0,06/0,011 = 5,45
62
Отношение
d/l
–
d1/l1
0,91/0,011 = 66,9
63
Коэффициент скорости сопловой решётки
φ
–
рис. 2.36 [1]
0,935
64
Действ-я скорость выхода пара из сопловой решётки
с1
м/с
65
Окружная скорость пара в первой ступени
u
м/с
66
Отн-я скорость пара на входе в рабочую решётку
w1
м/с
67
Угол направления относительной скорости
β1
град.
1
2
3
4
5
6
Определение характеристик рабочей решётки
68
Располаг-й теплоперепад в сопловой решётке
Hос
кДж/кг
69
Потери энергии в сопловой решётке
ΔHс
кДж/кг
70
Удельный объём на выходе из сопловой решётки
v1
м3/кг
h-s – диаграмма
0,044
71
Энтропия на выходе из сопловой решётки
S1
кДж/кг·К
h-s – диаграмма
6,75
72
Удельный объём пара за рабочей решётки
v2т
м3/кг
h-s – диаграмма
0,045
73
Теор. скорость выхода пара из рабочей решётки
w2т
м/c
74
Число Маха на выходе из рабочей решётки
М2т
–
75
Высота рабочих лопаток
l2
м
0,011+0,001+0,002=0,014
76
Коэффициент расхода рабочей решётки
μ1
–
рис. 3.4 [1]
0,962
77
Выходная площадь рабочей решётки
F2
м2
1
2
3
4