Расчет остальных ступеней давления

Расчёт остальных ступеней проводится последовательно и том же порядке, как для второй ступени.

При расчете последующих нерегулируемых ступеней нужно учесть, что численное значение кинетической энергии входящего потока с²₀/2000 данной № n ступени зависит от выходной кинетической энергии потока предыдущей ступени № (n–1):

c²_0n/2000= μ ∙ c²_2(n–1)/2000,

где μ –коэффициент использования выходной скорости предыдущей ступени, зависит от соотношения диаметров данной ступени и предыдущей, величины зазора между ступенями.

При небольшом расхождении диаметров (d_n – d_n-1) < < (0, 1…0, 2)∙ l_2n и малом осевом зазоре (δ = 3…5 мм) между решётками ступеней μ рекомендуется принимать в пределах 0, 8…0, 9.

IIри скачкообразном изменении диаметров d_n—d_n-1> l_2n, a также при больших зазорах между ступенями δ > l_2n выходная кинетическая энергия предыдущей ступени c²_2(n–1)/2000 может полностью превратиться в тепловую энергию и по­этому μ =0.

Предваритсльное задание формы проточной части по рис. 8 не исключает возможности корректировки длин лопаток и средних диаметров в процесе расчета ступеней. Практически такая необходимость может возникнуть при расчете последних ступеней турбины, если задаваемый угол α ₁ этих ступеней будет значительно отличаться от среднего расчётного угла α ₁, принятого при определении величины корневого диаметра отсека по формуле (16). Задаваемый угол α ₁ необходимо увеличивать от ступени к ступени для увеличения осевой составляющей скорости и достижения плавных обводов проточной части в меридиональном сечении турбины. Задавшись величиной α ₁, необходимо скорректировать корневой диаметра d_к ступени по формуле (16), определить её средний диаметр d и рассчитать ступень при этом диаметре, не изменяя теплоперепада Н₀. Критерием правильности расчёта d_к при заданном Н₀ является получение для данной ступени угла α ₂ ≈ 90^о.

В последних ступенях, работающих в области влажно­го пара, необходимо учитывать потерю от влажности, которая находитсяпо выражению (19).

Расчёт нерегулируемых ступеней можно проводить вручную или по разработанной компъютерной программе.

Общими исходными данными для компъютерного расчёта отсека турбины являются:

1) расход пара G=12, 43 кг/c;

2) частота вращения n=50 c^-1;

3) энтальпия пара за регулирующей ступенью

h_к^рс =3043, 73 кДж/кг;

4) давление за регулирующей ступенью р_к^рс=0, 953 МПа;

5) давление пара после отсека (турбины) р_к=0, 0066 МПа;

6) число гребней в лабиринтовых уплотнениях диафрагм z_у=3;

7) радиальный зазор в лабиринтовых уплотнениях

δ =0, 0003 м;

8) число ступеней отсека z=11;

9) располагаемый теплоперепад отсека Н_0(2-z)=835, 7 кДж/кг.

Исходные данные для поступенчатого расчёта турбины целесообразно свести в табл. 3.

Таблица 3

Исходные данные для расчёта отсека турбины

Пара- метр	№ ступени
d	1, 178	1, 182	1, 187	1, 195	1, 205	1, 22	1, 24	1, 274	1, 31	1, 359	1, 431
l1пр	0, 016	0, 02	0, 025	0, 032	0, 042	0, 056	0, 08	0, 109	0, 145	0, 194	0, 264
l2пр	0, 018	0, 022	0, 027	0, 035	0, 045	0, 06	0, 084	0, 114	0, 150	0, 199	0, 271
Н0											80, 85
b1	0, 05	0, 05	0, 05	0, 05	0, 052	0, 055	0, 06	0, 065	0, 07	0, 075	0, 08
b2	0, 025	0, 025	0, 025	0, 025	0, 027	0, 03	0, 032	0, 035	0, 04	0, 05	0, 06
dу	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35
α 1		11, 5		12, 7	13, 5
μ	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9

Длины рабочих лопаток l₂ необходимо определять ориентировочно по графику (см. рис. 8). Длины сопловых лопаток l₁ принимаются также ориентировочно в зависимости от l₂:

l₁= l₂–(0, 002…0, 01) м.

В процессе расчёта величины l₁ и l₂, зависящие от углов α ₁, уточняются.

Средние расчётные диаметры ступеней d находят по корневому диаметру d_к и длине рабочих лопаток l₂:

d= d_к+ l₂.

Ширину сопловых b₁ и рабочих b₂ лопаток можно оценить в соответствии с рекомендациями п. 5 примера расчёта.

Диаметры диафрагменных уплотнений d_у принимаются конструктивно:

d_у=(0, 3…0, 4)∙ d_к.

Угол выхода потока из сопловой решётки α ₁ зависит от длины лопаток. При коротких лопатках угол α ₁ принимают минимальным α ₁=11^о. С ростом длин лопаток α ₁ необходимо увеличивать. В последних ступенях конденсационных турбин α ₁ может составлять 30…45^о.

В табл. 4 приведены исходные данные и результаты расчёта нерегулируемых ступеней турбины по компъютерной программе Otsek. Уточненный теплоперепад последней ступени турбины (отсека) Н₀₍₁₂₎= 74, 8 кДж/кг. Внутренний относиттельный КПД отсека η _oiотс= 0, 8627. В данном компъютерном расчёте отсека турбины из-за повышенных значений углов α ₁ в 10– 12-й ступенях возникла необходимость уточнить величины оптимальных диаметров корневых сечений по формуле (16), изменить длины лопаток и средние диаметры по сравнению с предварительно назначенными (табл. 3). Располагаемые теплоперепады этих ступеней остались прежними. Углы α ₂ стали близкими 90^о, что является условием оптимальности работы ступеней.

Проводя поступенчатый расчет турбины и отмечая про­цесс расширения пара в h, s-диаграмме, легко найти теплоперепад, который остаётся для переработки в оставшихся сту­пенях. Особенно важно это сделать тогда, когда остается рассчитать последнюю ступень. Если найденный теплоперепад для этой ступени на 15…20 % отличается от предва­рительно назначенного теплоперепада, то необходимо про­вести уточнение коэффициента возврата теплоты α _t, распределяемого теплоперепада отсека Н_ор , корректировку располагаемых теплоперепадов всех ступеней и повторить расчёт. После кор­ректировки теплоперепады на каждую ступень могут быть увеличены или умень­шены по сравнению с предварительно назначенными.

При расчёте отсека турбины по программе на компъютере теплоперепад на последнюю ступень кор­ректируется автоматически и расчёт проводится на новый

Таблица 4

Расчет отсека турбины

Исходные данные G=12, 43 кг/c; n=50; hкрс=3043, 73 кДж/кг; pкрс=0, 953 МПа; pк=0, 0066 МПа; zy=3; δ =0, 0003 м; z=11; Н0(2-z)=835, 7 кДж/кг
№ ступени
d	1, 178	1, 182	1, 187	1, 195	1, 205	1, 22	1, 24	1, 274	1, 285	1, 297	1, 3155
l1пр	0, 016	0, 02	0, 025	0, 032	0, 042	0, 056	0, 08	0, 109	0, 148	0, 203	0, 289
l2пр	0, 018	0, 022	0, 027	0, 035	0, 045	0, 06	0, 084	0, 114	0, 153	0, 208	0, 296
Н0											74, 8
b1	0, 05	0, 05	0, 05	0, 05	0, 052	0, 055	0, 06	0, 065	0, 07	0, 075	0, 08
b2	0, 025	0, 025	0, 025	0, 025	0, 027	0, 03	0, 032	0, 035	0, 04	0, 05	0, 06
dу	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35	0, 35
α 1		11, 5		12, 7	13, 5
μ	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9
Результаты расчета
ρ	0, 0273	0, 0333	0, 0406	0, 0521	0, 0662	0, 0868	0, 1186	0, 1553	0, 204	0, 2699	0, 368
φ	0, 9519	0, 9575	0, 962	0, 9659	0, 9689	0, 9712	0, 9732	0, 9746	0, 9757	0, 9767	0, 9775
ψ	0, 9418	0, 9446	0, 947	0, 9493	0, 9504	0, 9515	0, 9528	0, 9536	0, 9541	0, 9544	0, 9548

 

Продолжение табл. 4

 

v1	0, 3464	0, 453	0, 6022	0, 8159	1, 1316	1, 6812	2, 5492	3, 9417	6, 2037	9, 9262	15, 811
v2	0, 3497	0, 4582	0, 611	0, 8317	1, 1611	1, 745	2, 6884	4, 2404	6, 8631	11, 4285	19, 196
h1	2972, 3	2905, 3	2837, 3	2768, 8	2699, 8	2630, 8	2563, 5	2497, 6	2433, 8	2372, 9	2318, 6
h2	2972, 6	2905, 1	2836, 5	2767, 1		2626, 5	2556, 8	2488, 1	2420, 9	2355, 4
p1	0, 6929	0, 4957	0, 3465	0, 2357	0, 155	0, 099	0, 0622	0, 0383	0, 0231	0, 0137	0, 0082
p2	0, 6865	0, 49	0, 3413	0, 2307	0, 1505	0, 095	0, 0587	0, 0353	0, 0206	0, 0117	0, 0066
l1	0, 0161	0, 0202	0, 0256	0, 0325	0, 0423	0, 0562	0, 0795	0, 1081	0, 1479	0, 2026	0, 2897
l2	0, 0181	0, 0222	0, 0276	0, 0355	0, 0453	0, 0602	0, 0835	0, 1131	0, 1529	0, 2076	0, 2967
ε
u	185, 04	185, 67	186, 45	187, 71	189, 28	191, 64	194, 78	200, 12	201, 85	203, 73	206, 64
w1	199, 36	198, 02	198, 91	198, 78	197, 55	195, 98	191, 63	186, 58	186, 48	189, 63	186, 93
c1	377, 85	376, 47	377, 48	377, 56	376, 6	374, 7	371, 19	366, 35	360, 32	353, 6	338, 55
w2	197, 95	199, 04	202, 88	207, 19	211, 15	216, 86	223, 9	231, 69	246, 24	266, 66	286, 43
c2	64, 8	69, 09	73, 89	77, 6	84, 34	94, 05	102, 82	116, 41	138, 19	167, 95	194, 6
c2u	-2, 01	-1	-2, 51	-4, 45	-4, 34	-3, 81	-4, 17	-0, 21	-1, 96	-3, 42	-3, 56
β 1	21, 2	22, 27	23, 24	24, 68	26, 42	29, 66	32, 27	37, 36	43, 82		61, 41
β 2	19, 1	20, 31	21, 35	21, 96	23, 51	25, 68	27, 31	30, 16	34, 14	39, 03	42, 79
α 2	88, 22	89, 17	88, 05	86, 71	87, 05	87, 68	87, 68	89, 9	89, 19	88, 83	88, 95

Окончание табл. 4

 

Нс	7, 4	6, 43	5, 74	5, 12	4, 63	4, 23	3, 84	3, 54	3, 27	3, 02	2, 67
Нл	2, 49	2, 39	2, 37	2, 36	2, 39	2, 46	2, 55	2, 68	2, 99	3, 48	3, 98
Нв	2, 1	2, 39	2, 73	3, 01	3, 56	4, 42	5, 29	6, 78	9, 55	14, 1	18, 94
η ол	0, 8519	0, 8597	0, 8648	0, 8697	0, 869	0, 8632	0, 8576	0, 843	0, 8121	0, 762	0, 7077
Н′ 0		79, 89	80, 15	80, 46	80, 71	81, 2	81, 98	82, 76	84, 1	86, 59	87, 5
ζ тр	0, 0075	0, 0059	0, 0045	0, 0034	0, 0025	0, 0018	0, 0012	0, 0009	0, 0006	0, 0003	0, 0002
ζ у	0, 01	0, 0077	0, 0058	0, 0043	0, 0031	0, 0021	0, 0013	0, 0008	0, 0005	0, 0003	0, 0002
ζ пц
ζ вл						0, 0141	0, 0292	0, 0441	0, 0589	0, 0737	0, 0879
η oi	0, 8344	0, 8461	0, 8545	0, 862	0, 8633	0, 8452	0, 8259	0, 7972	0, 7521	0, 6877	0, 6194
Hi	67, 59	67, 6	68, 48	69, 35	69, 68	68, 63	67, 71	65, 97	63, 25	59, 55	54, 2
Ni	840, 1	840, 2	851, 3	862, 1	866, 1	853, 1	841, 6	820, 1	786, 2	740, 2	673, 7
hк		2906, 2	2837, 3	2767, 7	2697, 5		2559, 4	2491, 9	2425, 9	2361, 8	2302, 8
x2						0, 9819	0, 9627	0, 9436	0, 9245	0, 9052	0, 8862
c0		61, 47	65, 54	70, 1	73, 62	80, 0	89, 22	97, 54	110, 4	131, 1	159, 33
hкф	2976, 1	2908, 5	2840, 1	2770, 7		2632, 4	2564, 7	2498, 7	2435, 5	2375, 9	2321, 7

 

на новый теплоперепад. Несовпадение предва­рительно назначенного теплоперепада и скор­ректированного зависит от точности определения коэффициента возврата теплоты α _t.

Закончив тепловой расчет всех ступеней (табл. 4), можно найти внутренний теплоперепад многоступенчатой турбины, равный сумме внутренних теплоперепадов всех ступеней (включая регулирующую):

Н^т_i= ∑ H_i= 260, 267+ 67, 59+ 67, 6+ 68, 48+ 69, 35+ 69, 68+ 68, 63+ 67, 72+ +65, 97+ 63, 25+ 59, 55+ 54, 2 = 982, 287 кДж/кг.

Внутренний относительный КПД проточной части турби­ны

η ′ _oi = H^т_i / H^т₀ = 982, 287/1142 = 0, 86.

Эта величина КПД и будет положена в основу уточнения расхода пара через турбину.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A Схема затяжки болтов ГБЦ; болты 5 и 7 длиннее остальных и устанавливаются в свои места
2. II.4.1 Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей высокого давления
3. А. Артериального давления Б. Количества эритроцитов
4. В интрузивных породах от давления
5. В которой поётся гимн семейным узам, самым крепким, после всех остальных
6. В любом случае пол изменяется вследствие того или иного давления среды.
7. Вычисление абсцисс опоры активного давления грунта
8. Действие пониженного барометрического давления. Горная (высотная) болезнь
9. Зависимость давления и плотности насыщенного пара от температуры.
10. Закритические углы атаки. Градиент давления.
11. Значение коэффициента бокового давления
12. Изменение давления насыщенного пара над искривленной