Определение расхода пара
Расчет турбины проводим на экономическую мощность: Nэк =0,9Nэ=0,9∙10000 = 9000 кВт. Давление перед соплами регулирующей ступени при расчетном режиме р0 = 0,95∙р'0 = 0,95∙3,8=3,61 МПа. Потеря давления в выхлопном патрубке: Δр = р'к∙λ∙(свп/100)2, приняв свп=120 м/с, λ = 0,07, получим Δр=0,004∙0,07∙(120/100)2 = 0.0004МПа, Давление пара за рабочими лопатками последней ступени: рк=р'к+Δр = 0,004 +0,0004 = 0,0044 МПа.
Ориентировочно изображаем процесс в h,s-диаграмме (см. рис. 1), нанеся точки А'0, А0, А'кt, Акt. h0 = 3222 кДж/кг ; h′кt = 2052 кДж/кг; hкt= 2064кДж/кг; Нт0ид = h0- h′кt =3222-2052 = 1170 кДж/кг; Нт0 = h0- hкt =3222 -2064 = 1158 кДж/кг; Коэффициент дросселирования: ηдр= 1158/1170 = 0.9897. Внутренний относительный КПД проточной части: ηoi ′= 0,8. [4, с.565] Коэффициент выхода внутренней работы турбины: ηввр = 1,0 Механический КПД: ηм=0,98 [4, с.381] КПД электрогенератора: ηг=0,97[4, с.381] Электрический КПД турбогенератора: ηоэ= ηдр∙η′oi∙ηввр∙ηм∙ηг=0,9897∙0,8∙1,0∙0,98∙0,97=0,7527.
Предварительный расчетный расход пара на турбину:
Предварительная линия процесса в h,s-диаграмме наносится по принятому значению η'oiследующим образом: Нтi = 1158∙0,8=926,4 кДж/кг. Откладывая Нтi в h,s-диаграмме, получим точку Ак на изобаре рк (рис. 1). Потери с выходной скоростью:
Нвz=ζида∙Нт0ид, где ζида —коэффициент выходной потери последней ступени . Нвz= 0,02∙1170 =23,4кДж/кг. Состоянию пара в точке акz соответствует удельный объём пара v2z =26.5 м3/кг. Энтальпия пара за турбиной hк = 2308 кДж/кг. 1.2. Предварительный расчет последней ступени Для предварительного расчета последней ступени известны следующие параметры: Нт0ид = 1170 кДж/кг , Нвz = 23,4 кДж/кг, ζида = 0,02, G = 10,22 кг/с, n = 50 с-1. В дальнейшемрасчете индекс z отбрасываем. Скорость пара навыходе из рабочей решетки последней ступени: м/с Диаметр последней ступени: м . Таким образом, длина рабочих лопаток l2 =d/ν =1,467/5,4=0,272 м. Окружная скорость на среднем диаметре ступени u =π∙d∙n= 3,14∙1,467∙50 =230,3 м/с. Окружная скорость на конце лопатки
Окружная скорость лопаток в корневом сечении uк =π∙ dк∙n =3,14∙1,195∙50 =187,615 м/с.
Располагаемый теплоперепад, перерабатываемый в турбинной ступени с наибольшей экономичностью:
.
1.3. Расчет регулирующей ступени Выбираем регулирующую ступень в виде двухвенечного диска Кертиса. Примем теплоперепад в ней равным 27 % от общего теплоперепада Нт0, что составит Н0рс=0,27∙1158=312,7кДж/кг. Из предварительного расчета турбины известны: 1) ориентировочный расход пара G = 10,22 кг/с; 2) расчетное давление перед соплами регулирующей ступени p0=3,61 МПа; 3) энтальпия пара перед соплами регулирующей ступени h0=3222 кДж/кг. Строим в h,s-диаграмме водяного пара изоэнтропийный процесс расширения в этой ступени из начальной точки А0 (рис. 2) до точки акtрс , откладывая теплоперепад Н0рс=312,7кДж/кг, и находим давление за регулирующей ступенью ркрс=1,024 МПа.
Рисунок 2- Определение давления за регулирующей ступенью и располагаемого теплоперепада Н0(2-z)
Принимаем степень реактивности решёток - первой рабочейρр1=0,01 - направляющей ρн=0,05, - второй рабочей ρр2=0,01 Теплоперепад , перерабатываемый в сопловой решётке, Н011=(1- ρр1-ρн- ρр2)∙Н0рс=0,93∙312,7=290,8 кДж/кг.
Давление за соплами: р11=1,1273 МПа, давление за первой рабочей решеткой определяем по h,s-диаграмме: р21=1,1121 МПа. Теплоперепад , перерабатываемый в направляющей решётке, Н012= ρн∙ Н0рс=0,05∙312,7=15,63 кДж/кг. Давление за направляющей решёткой: Р12=1,0382 МПа давление за ступенью: р22= ркрс=1,0239 МПа. Задавшись предварительно коэффициентом скорости φ=0,963, определяем потерю в соплах: Нс=(1- φ2) Н011=(1-0,9632)∙290,8 = 20,9 кДж/кг. Откладывая потерю Нс в h,s-диаграмме определяем удельный объём пара v11=0.208 м3/кг. Изоэнтропийная (условная) скорость истечения пара из сопловой решетки:
Примем значения u/cиз равными 0,2; 0,22; 0,24; 0,26; 0,28 и проведем вариантные расчеты, результаты которых сведены в табл. 2 (во всех вариантах принято α11 =12,5°). Окружная скорость в этом варианте: u=( u/cиз)·cиз = 0,2·790,8= 158,2 м/с. Средний диаметр ступени: d=u/(π·n)=158,2/(3,14·50)=1,007 м. Действительная скорость пара на выходе из сопловой решетки (предварительная) м/с.
Из уравнения сплошности для выходного сечения сопловой решетки определяем: ε·l11 = G·v11/ (π·d·c11·sinα11) = =10,22·0.208/(3,14·1,007·734,7·sin12,5°) = 0.0042 м. Так как ε·l11<0,02 м, принимаем парциальный подвод пара к рабочим лопаткам и находим оптимальную степень парциальности: Длина сопловых лопаток: l11 = ε·l11 / εопт = 0.0042/0.195=0.0217 м. Так как м ширину сопловых лопаток можно принять равной b11 = 0,04 м.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (967)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |