Турбины тепловых и атомных электрических станций. Курсовое проектирование: Учебное пособие, страница 23

Рисунок 10.1. Диаграмма для определения числа ступеней

Для крайних и нескольких промежуточных точек определяют перепад энтальпий, который откладывают в при­нятом масштабе на той же базе а и соединяют плавной кривой. За­тем разбивают отрезок а на несколько равных участков и в каждом из них определяют средний перепад энтальпий.

Средний располагаемый перепад энтальпий на ступень опреде­ляется как среднее арифметическое перепадов энтальпий всех участков: , где т – число участков.

Число ступеней в цилиндре , где H₀ – распо­лагаемый перепад энтальпий от состояния пара перед первой нере­гулируемой ступенью до давления в выходном патрубке; q_т – коэффициент возврата тепла:  

k_т = 4,8·10^-4 – для перегретого пара; k_т = 2,8·10^-4 – для влажного пара; k_т= (3,2—4,3) ·10^-4  – для переходной зоны; z–число сту­пеней. Определенное число ступеней округляют до целого, затем отрезок а делят на (z – 1) частей и из диаграммы 10.1 находят теплоперепад на каждую ступень. Результаты распределения перепадов энтальпий между ступенями сводят в табл. 10.1.

Таблица  10.1. Распределение перепада энтальпий между ступенями

Показатель	Номер ступени						Сумма
	1	2	3	…	z-1	z
Диаметр ступени d, м	d1	d2	d3	…	dz-1	dz
Отношение u/C0	(u/C0)1	(u/C0)2	(u/C0)3	…	(u/C0)z-1	(u/C0)z
Предвари­тельный пере­пад энтальпий	Н0I	Н0II	Н0III	…	Н0z-1	Н0z
Окончатель­ный перепад				…

Если сумма перепадов энтальпий отдельных ступеней  не будет равна перепаду H₀·(1+q_Т), то разность ∆ распределяется между всеми ступенями .

11. Расчет нерегулируемых ступеней

После определения расхода рабочего тела на турбину, выбора и расчета  регулирующей ступени (если она предусмотрена в данном цилиндре) производится детальный тепловой и газодинамический расчет ступеней одного из цилиндров. За основу расчета принимаются произведенная ранее разбивка перепадов энтальпий и определение числа ступеней в цилиндре.

Последовательность расчета совпадает с расчетом одновенечной регулирующей ступени.

Все результаты сводятся в таблицу для каждой ступени цилиндра в следующей последовательности:

1)  расход пара G, кг/с;

2)  параметры пара перед ступенью: давление p₀, МПа; темпера­тура (сухость) t₀ (x₀), °С; энтальпия i₀, кДж/кг;

3)  кинетическая энергия на входе в ступень, кДж/кг;

4)  давление торможения перед ступенью , МПа;

5)  располагаемый перепад энтальпий Н₀, кДж/кг;

6)  средний диаметр d_ср, м;

7)  окружная скорость и , м/с;

8)  отношение скоростей ;

9)  средняя степень реактивности ρ_ср;

10) располагаемые перепады энтальпий в решетках Н_0с, Н_0р ,  кДж/кг;

11) теоретическая скорость выхода из решеток c_1t , м/с;

12) угол выхода потока α₁;

13)  параметры пара за решетками: давление р₁, р₂, МПа;  удельный объем v_1t , v_2t; темпера­тура t_1t , t_2t (сухость x_1t , x_2t );

14)скорость звука а₁, м/с;

15) число Маха М_1t;

16) принятый коэффициент расхода μ`₁;

17) степень парциальности е;

18) предварительная выходная площадь решеток F`₁, м²;

19) предварительная высота решеток  l`₁, м;

20) выбор профиля сопловой решетки;

21) хорда профиля b₁;

22) относительный шаг ;

23) относительная высота лопаток  ;

24) уточнение коэффициента расхода μ₁;

25) уточнение выходной площади решеток F₁, м²;

26) уточнение высоты решеток  l₁, м;

27) определение числа сопловых лопаток z₁;

28) определение коэффициента скорости φ;

29) скорость выхода потока из решеток c₁, м/с;

30) скорости потока w₁ м/с;

31) угол направления скорости β₁;

32) теоретическая скорость выхода из решетки w_2t , м/с;

33) перекрыша ∆, м;

34) высота решетки l₂ , м;

35) скорость звука а₂, м/с;

36) число Маха М_2t;

37) выбор профиля рабочей решетки;

38) хорда профиля b₂;

39) относительный шаг ;

40) относительная высота лопаток  ;