Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет регулирующей ступени

Расход пара D0=434.02 кг/с из расчета тепловой схемы

Частота вращения ротора n=3000 об./мин по техническим характеристикам

Начальное давление пара Р0=23,5 МПа по техническим характеристикам

Начальная температура пара t0=5400C по техническим характеристикам

Средний диаметр ступени с аналога по /1/

Степень реакции примем

3.1 Окружная скорость:

 

 

Скоростной коэффициент сопловой решетки предварительно примем

Угол выхода из сопловой решетки примем

3.2 Определим значение характеристического коэффициента:

 

 

3.3 Фиктивная скорость:

 

3.4 Располагаемый теплоперепад ступени:

 

 

3.5 Располагаемый теплоперепад в сопловой решетке:

 

 

3.6 Располагаемый теплоперепад в рабочей решетке:

 

 

3.7 Теоретическая скорость истечения пара в сопловой решетке:

 

3.8 Выходная площадь сопловой решетки :

 

 

где теоретический коэффициент расхода , теоретический удельный объем после расширения в сопловой решетке по /2/ по давлению р1=10,079МПа и энтальпии h=3422кДж/кг из процесса расширения в сопловой решетке

 

 

3.9 Высота лопаток сопловой решетки :

 

 

Степень парциальности потока примем

 

3.10 Скорость звука в среде :

 

 

3.11 Число Маха:

 

 

Выбираем профиль по /1/ С-90-12А

 

, шаг

 

3.12 Число сопловых лопаток :

 

=

 

3.13 Действительную скорость пара на выходе из сопловой решетки:

 
 


 

3.14 Скорость входа пара на рабочую решетку:

 

=169

 

 

3.15 Угол ее направления:

 

 

3.16 Откладывая потери энергии в соплах на i – s-диаграмме, строят действительный процесс расширения в них и определяют теоретический удельный объем пара в конце адиабатного расширения на рабочих лопатках:

 

 

 

3.17 Предварительно задавшись коэффициентом расхода находят выходную площадь рабочей решетки:

 

 

3.18 Теоретическая относительная скорость выхода пара из рабочей решетки:

 

 

3.19 Скорость звука в среде:

 

 

3.20 Число Маха:

 



 

Выбираем профиль по (1) Р-30-21А

 

Хорда , шаг ,

 

3.21 Выбрав суммарную перекрышу из табл.2 определяют высоту рабочей решетки:

 

 

Таблица 3 - Рекомендуемые перекрыши ступени

 

Высота сопловой решетки l1,мм Перекрыша
Корневая Δl1,мм Периферийная Δl2,мм
До 35 1,0 1,5-2,0
35-55 1,0 2,0-2,5
55-75 1,5-2 2,5-3,0
75-150 2,0-2,5 3,0-3,5
150-300 2,5-3,0 3,5-4,0
300-400 5,0-6,0 6,5-7,5
400-625 7,0-8,0 7,0-8,0
625 и выше 9,0-10 9,0-10

 

 

 

3.22 Эффективный угол выхода пара из рабочей решетки находят из выражения:

 

 

3.23 Число лопаток:

 

 

3.24 Уточняют коэффициент расхода:

 

 

3.25 Скоростной коэффициент рабочей решетки:

 

 

3.26 Производят построение выходного треугольника скоростей по:

 

 

3.27 Угол выхода:

 

3.28 Из выходного треугольника находят абсолютную скорость выхода пара из ступени :

 

 

3.29 Угол ее направления:

 

 

3.30 Потери энергии в рабочей решетке:

 

 

Откладывая значение в i-s - диаграмме, строят действительный процесс расширения пара в рабочих лопатках.

 

3.31 Располагаемая энергия ступени:

 

где χвс – коэффициент использования кинетической энергии выходной скорости в последующей ступени, для регулирующей ступени = 0

 

3.32 Относительный лопаточный КПД:

 

 

3.33Окружная усилие:

 

 

3.34 Изгибающие напряжения:

 

 

где – минимальный момент сопротивления, определяемый по характеристике профиля. В ступенях с парциальным подводом =15-25 МПа. Если , то при сохранении следует увеличить хорду профиля в соотношении

 

3.35 Значения КПД, найденные по формулам (3.32) и (3.33) должны совпадать в пределах точности расчетов и находим мощность на лопатках ступени:

 

 

3.36 Потери энергии от утечек пара, парциальности и на трение, относительная величина потерь энергии от утечек пара через диафрагменные и бандажные уплотнения:

 

 

 

где μу – коэффициент расхода уплотнения, μ у = 0,65 – 0,9;

dу – диаметр диафрагменного уплотнения, принимаемый по аналогу турбины, dу = 0,3 – 0,6 м;

δ – радиальный зазор в уплотнении, δ ≈ 0,001d у;

z – число гребней уплотнения, в области высоких давлений z = 4 – 10,

низких – z = 2 – 4;

dб – диаметр бандажного уплотнения,

δэкв – эквивалентный зазор уплотнения

 

 

где - осевой и радиальный зазоры бандажного уплотнения;

- число гребней в надбандажном уплотнении.

При проектировании ступени можно принять = 0,003 - 0,005м; = 2.

 

3.37 Относительные потери энергии, вызванные парциальным подводом пара:

 

где - ширина рабочей решётки, ;

j - число пар концов сопловых сегментов, чаще всего j = 2.

 

3.38 Потери энергии от трения диска о пар:

 

 

где - коэффициент трения, равный (0,45 - 0,80)10-3

 

3.39 Относительный внутренний КПД ступени:

 

 

 

3.40 Использованный теплоперепад ступени:

 

 

3.41 Внутренняя мощность ступени:

 

 

Откладывая последовательно потери энергии в i-s-диаграмме находят состояние пара за регулирующей ступенью Результаты расчёта ступени сводятся в таблицу 4.

 



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.