Расчет одновенечной ступени турбины, страница 5

μ1 - коэффициент расхода соплового аппарата (уточненный):

μ1 = G/Gt,,

где  Gt,= F1 с1t 1t

 

17. Действительная выходная площадь соплового аппарата:

  ,              м2 ;

18. Действительная высота лопатки соплового аппарата:

,   м ;

19. Действительная абсолютная скорость пара на выходе из соплового аппарата:

с1 = φ с1t,                               м/с

φ -  коэффициент скорости для соплового аппарата (определяется по рис.3);

Рис. 3. Коэффи-циент скорости для соплового ап-парата в зависи-мости от  b/ℓ1 (где b = b1хорда со-пловой лопатки) и θ = d/ℓ    ( при θ>10 – сплошные , при θ < 10 - пунктирные)

20. Действительная относительная скорость пара на выходе из соплового аппарата:

  ,             м/с;

21. Угол входа потока в рабочее колесо:

 ,       град.;

22.  Теоретическая скорость за рабочим колесом:

            ,                  м/с;

23.  Высота лопаток  рабочего колеса:

2 = ℓ1+ Δ 1+ Δ 2 ,

где -  Δ 1 + Δ 2  = Δ - перекрыша (см. рис. 1)

24.  Хорда лопатки рабочего колеса:

принимаем b2 = 0,06 м, тогда в соответствии с рис.4  принимаем ψ - коэффициент скорости рабочего колеса.   Δβ = 180о  - (β1 + β2)

Рис.4. Коэффициенты скорости  рабочих решеток в зависимости b/ℓ2 и θ = d/ℓ    ( при θ>10 – сплошные , при θ < 10 - пунктирные)

μ 2 = 0.93...0,98 - коэффициент расхода рабочего колеса (для перегретого пара,   0,94...1,04 для  влажного)

25. Выходная площадь рабочего колеса:

,    м2  ;

26. Угол выхода потока из рабочего колеса в относительном движении:

;

27. Абсолютная скорость потока на выходе из рабочего колеса:

 ,      м/с;

28. Угол выхода потока из рабочего колеса в абсолютном движении:

.

В качестве проверки построим план скоростей

 


α1          β1α2β2

w1                                c2                                               w2

c1uu

c1 =                  м/с                  w1 =                         м/с           

c2 =                  м/с                  w2 =                         м/с

u =                  м/с                                              Масштаб: ____ (м/с)/мм

29. Определяем число  М1t  (Маха) по с1t, (Т1) :

29.1. ¯Н1  = ¯Нφ ,    кДж/кг;

29.2. h1 = h0  - ¯H1 ,  кДж/кг;

29.3. По h1и р1  из  hsдиаграммы определяем t1 ,  оС;

29.4. Т1 = t1+273,     К

М1t =;

30. Число М2 t  по w2 t , (Т2):

30.1. ,    кДж/кг;

30.2. ,    кДж/кг;

30.3. По h2w и р2  из  hsдиаграммы определяем t2 ,  оС;

30.4. Т2 = t2+273,     К

М2t =;

31. Потери в рабочей решетке:

,             кДж/кг;    

32.  Потери в сопловом аппарате:

 ,             кДж/кг;    

33.  Потери с выходной скоростью:

  ,             кДж/кг;    

34.  Располагаемая энергия ступени:

Е0 = ¯Н0 — χ ·ΔНвс ,             кДж/кг;    

35  Относительный лопаточный КПД:

- по кинематике

,

 - по потерям

;

36. Относительные потери от утечек через диафрагменное уплотнение:

;

z - число камер лабиринтного уплотнения, μy – коэффициент расхода утечек 

определяется по рис.5

 Рис. 5. Коэффициент расхода  μy для зазоров с гребнями различной формы

37.  Относительные потери от утечек через бандажные уплотнения:

,

 где  dn = d +  2 + 2δб , δб – зазор по бандажу (≈ 2 мм )

38.  Абсолютные потери от утечек через уплотнения:

ΔНу = (+0 ,  кДж/кг

39.  Относительные потери дискового трения:

;

е = 1 - степень парциальности ступени

          kТР - коэффициент трения

40. Абсолютные потери дискового трения:

ΔНТ = ξТ Е0;

41.  Используемый теплоперепад ступени:

Н= Е0 – ΔНс  -  ΔНр – ΔНвс  - ΔНу  - ΔНТ ,              кДж/кг;

42. Внутренний относительный КПД ступени:

ηоi = Нi / Е0   ;

43. Внутренняя мощность ступени:

                                       Ni = G·Нi ,                    МВт.

Список литературы

1. Дейч М. Е., Филиппов В. А., Лазарев Л. Я. Атлас профилей решеток осевых турбин, М.: «Машиностроение», 1965.

2. Дейч М. Е., Трояновский Б. М. Исследования и расчеты ступеней осевых турбин, М.: «Машиностроение», 1964.

3. Щегляев А. В. Паровые турбины. М.: Энергоатомиздат, 1993;

4. Трухний А. Д. Стационарные паровые турбины . М.: Энергоатом издат, 1990