Процесс расширения пара в турбинной ступени

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

Задание

Исходные данные

1. Процесс расширения пара в турбинной ступени

2. Построение треугольники скоростей

3. Расчет потери теплоперепада

4. Выбор тип профиля сопловой и рабочей решетек

5. Расчет размеров сопловых и рабочих решетек

6. Расчет относительный лопаточный КПД

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

 

Большое развитие энергетики и в частности турбостроения требует широкого круга инженеров-конструкторов, монтажников, наладчиков и эксплуатационного персонала электростанций, глубокого понимания процессов, проходящих в турбине при различных режимах работы, хорошего знания конструкции ее деталей и узлов, безукоризненного знания и понимания существа правил и инструкций по эксплуатации.

Производство электроэнергии в нашей стране в частности осуществляется на тепловых электрических станциях – крупных промышленных предприятиях, на которых тепловая энергия органического топлива посредством котла, турбины и генератора преобразуется в электрический ток. Неотъемлемым элементом электростанции является паротурбинный агрегат, - совокупность паровой турбины и генератора – электрической машины, преобразующей механическую энергию вращения ротора в электрический ток. В свою очередь турбина – это машина, в которой потенциальная энергия рабочего тела (пара) преобразуется в механическую энергию вращения ротора турбины.

 

ЗАДАНИЕ

1. Построить процесс расширения пара в сопловой и рабочей лопатках в ступени.

2. Построить треугольники скоростей на входе и выходе из рабочих лопаток.

3. Определить углы входа и выхода пара сопловых и рабочих лопаток.

4. По углам входа и выхода выбрать тип профиля сопловой и рабочей решетек.

5. В соответствий с выбранными профилями определить число рабочих и сопловых лопаток решетки.

6. Определить эффективность турбинной ступени из треугольники скоростей и по балансу потерь энергии.

И СХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Расход пара G₀=65кг/с

Частота вращения ротора n = 50 об/с

Начальное давление пара Р₀=4,0МПа

Давление за рабочей решетки P₂=3,6МПа

Начальная температура пара t₀=410⁰C

Начальная скорость потока С₀=70м/с

Степень реактивности

Коэффициент скорости сопловой решетки

Коэффициент скорости рабочей решетки

Коэффициент расхода сопловой решетки μ₁= 0,95

Коэффициент расхода рабочей решетки μ₂= 0,93

 

Процесс расширения пара в турбинной ступени

 

Рис.1. Процесс расширение пара в сопловой решетке

 

Определяем начальные параметры пара перед сопловым аппаратом из h,s диаграмма: при P₀=4,0МПа и t₀=410°C, h₀=3240кДж / кг

Напишем уравнение сохранения энергии для точки 0, :

 

 

Из уравнения сохранения энергии определяем энтальпия пара в точке торможения:

 

 

При известной энтальпии находим остальные параметры пара в точке торможения при ,

Чтобы определить параметры пара перед и после рабочей решетки построим процесс рашсширения в h,s диаграмме.

 

Рис.2. Процесс расширения пара в турбинной ступени

 

Определяем конечные параметры пара после рабочей решетки из h,s диаграмма: при P_2t’=3,6МПа и t_2t’=393°C, h_2t’=3208кДж/кг

Теперь мы можем найти изоэнтропийный теплоперепад энтальпий:

 

 

Изоэнтропийный перепад энтальпий, срабатываемый в сопловой решетке

 

 

Тогда энтальпия в точке 1t составляет

 

 

Изоэнтропийный перепад энтальпий, срабатываемый в сопловой решетке