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

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 χ_вс – 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 μ_у – коэффициент расхода уплотнения, μ _у = 0,65 – 0,9;

d_у – диаметр диафрагменного уплотнения, принимаемый по аналогу турбины, d_у = 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;

d_б – диаметр бандажного уплотнения,

δ_экв – 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.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: