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 ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image042.gif)
3.1 Окружная скорость:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image044.gif)
Скоростной коэффициент сопловой решетки предварительно примем
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image046.gif)
Угол выхода из сопловой решетки примем ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image048.gif)
3.2 Определим значение характеристического коэффициента:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image050.gif)
3.3 Фиктивная скорость:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image052.gif)
3.4 Располагаемый теплоперепад ступени:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image054.gif)
3.5 Располагаемый теплоперепад в сопловой решетке:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image056.gif)
3.6 Располагаемый теплоперепад в рабочей решетке:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image058.gif)
3.7 Теоретическая скорость истечения пара в сопловой решетке:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image060.gif)
3.8 Выходная площадь сопловой решетки :
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image062.gif)
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
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image068.gif)
3.9 Высота лопаток сопловой решетки :
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image070.gif)
Степень парциальности потока примем ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image072.gif)
3.10 Скорость звука в среде :
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image074.gif)
3.11 Число Маха:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image076.gif)
Выбираем профиль по /1/ С-90-12А
, шаг ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image080.gif)
3.12 Число сопловых лопаток :
= ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image084.gif)
3.13 Действительную скорость пара на выходе из сопловой решетки:
3.14 Скорость входа пара на рабочую решетку:
=169 ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image090.gif)
3.15 Угол ее направления:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image092.gif)
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:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image098.gif)
3.17 Предварительно задавшись коэффициентом расхода находят выходную площадь рабочей решетки:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image102.gif)
3.18 Теоретическая относительная скорость выхода пара из рабочей решетки:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image104.gif)
3.19 Скорость звука в среде:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image106.gif)
3.20 Число Маха:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image108.gif)
Выбираем профиль по (1) Р-30-21А
Хорда , шаг ,
3.21 Выбрав суммарную перекрышу из табл.2 определяют высоту рабочей решетки:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image116.gif)
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
|
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image118.gif)
3.22 Эффективный угол выхода пара из рабочей решетки находят из выражения:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image120.gif)
3.23 Число лопаток:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image122.gif)
3.24 Уточняют коэффициент расхода:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image124.gif)
3.25 Скоростной коэффициент рабочей решетки:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image126.gif)
3.26 Производят построение выходного треугольника скоростей по:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image128.gif)
3.27 Угол выхода:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image130.gif)
3.28 Из выходного треугольника находят абсолютную скорость выхода пара из ступени :
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image132.gif)
3.29 Угол ее направления:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image134.gif)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image136.jpg)
3.30 Потери энергии в рабочей решетке:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image138.gif)
Откладывая значение в i-s - диаграмме, строят действительный процесс расширения пара в рабочих лопатках.
3.31 Располагаемая энергия ступени:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image142.gif)
где χвс – коэффициент использования кинетической энергии выходной скорости в последующей ступени, для регулирующей ступени = 0
3.32 Относительный лопаточный КПД:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image146.gif)
3.33Окружная усилие:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image148.gif)
3.34 Изгибающие напряжения:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image150.gif)
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:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image160.gif)
3.36 Потери энергии от утечек пара, парциальности и на трение, относительная величина потерь энергии от утечек пара через диафрагменные и бандажные уплотнения:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image162.gif)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image164.gif)
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;
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image166.gif)
dб – диаметр бандажного уплотнения,
δэкв – эквивалентный зазор уплотнения
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image168.gif)
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:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image179.gif)
где - ширина рабочей решётки, ;
j - число пар концов сопловых сегментов, чаще всего j = 2.
3.38 Потери энергии от трения диска о пар:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image185.gif)
где - коэффициент трения, равный (0,45 - 0,80)10-3
3.39 Относительный внутренний КПД ступени:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image189.gif)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image191.gif)
3.40 Использованный теплоперепад ступени:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image193.gif)
3.41 Внутренняя мощность ступени:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811697678.files/image195.gif)
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:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|