Проект паровой турбины: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Энергетические машины"

Министерство образования Российской Федерации

Уральский государственный технический университет

Проект паровой турбины

методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Энергетические машины» (Часть 2.  Паровые турбины ТЭС и АЭС) для студентов специальности 10.14.00 – Турбостроение специализации 10.14.03 - "Газотурбинные установки газокомпрессорных станций"

Екатеринбург 2000

УДК 621.165

, С.

Научный редактор   доц.

Проект паровой турбины: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Энергетические машины» (Часть 2.  Паровые турбины ТЭС и АЭС)/ Е.В.  , С.В.  . Екатеринбург: УГТУ, 2000. 58 с.

Изложена методика основных этапов проектирования многоступенчатой паровой турбины, включающая тепловой расчет турбины и расчет на прочность некоторых деталей. В первой части приводятся методы определения параметров пара при расчетах турбины. Описаны способы выбора и расчета регулирующей ступени, определения числа нерегулируемых ступеней, распределения теплоперепадов между ними и детального их расчета. Во второй части приведены свойства некоторых материалов, используемых в турбостроении, и изложены методики прочностных расчетов рабочих лопаток и определения критической частоты вращения ротора.

Библиогр.: Рис. 10.  Табл. 11.

Подготовлено кафедрой "Турбины и двигатели".

ã  Уральский государственный

технический университет, 2000

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение                                                                                              4

ЧАСТЬ I.   Тепловой расчет паровой турбины              6

1. Определение термодинамических параметров пара при расчетах турбины                                                                                    6

2. Построение предполагаемого процесса  паровой   турбины   в   h, s-диаграмме                                                                                          8

3. Тепловой расчет регулирующей ступени                                      14

4. Определение числа нерегулируемых ступеней. Распределение теплоперепадов    между ступенями.                                                  26

5. Детальный расчет ступеней давления.                                          31

6. Выбор схемы и расчет концевых уплотнений                              37

Часть II.  Расчеты на прочность деталей турбины                                                                                                                  41

7. Материалы в турбостроении                                                           41

8. Расчет рабочих лопаток на прочность                                           42

8.1. Расчет шипа и ленточной бандажной связи                           43

8.2. Расчет пера лопатки на растяжение                                        47

8.3. Расчет лопатки на изгиб от парового усилия                         48

8.4. Расчет Т-образного хвостовика                                                53

9. Расчет критической частоты вращения вала                               56

Введение

Целью курсового проекта является закрепление знаний студентов по дисциплинам “Паровые турбины” и “Динамика и прочность турбомашин”, получение навыков в расчете и конструировании турбины в целом. Объектом проектирования является одноцилиндровая турбина с противодавлением или цилиндр высокого давления (ЦВД) турбины большой мощности.

Объем курсового проектирования включает в себя расчетную и графическую части.

Расчетная часть курсового проекта паровой турбины предусматривает выполнение тепловых расчетов проточной части и прочностных расчетов основных деталей турбины. Расчетная часть, дополненная описанием спроектированной турбины, оформляется в виде пояснительной записки.

Объем тепловых расчетов предусматривает: расчет и построение предполагаемого процесса в тепловой диаграмме; выбор типа регулирующей ступени и детальный расчет ее проточной части; выбор числа нерегулируемых ступеней, распределение теплоперепада между ними и детальный расчет проточной части двух первых ступеней;  выбор схемы и расчет концевых лабиринтных уплотнений.

Объем прочностных расчетов предусматривает: поверочные расчеты на статическую прочность лопатки и бандажа; оценку критической частоты вращения ротора.

Графическая часть включает в себя следующие чертежи: продольный разрез паровой  турбины; поперечный разрез турбины (сечение проводится ступенчато по камере регулирующей ступени и одному из подшипников); проточная часть регулирующей и первой нерегулируемой ступеней в двух проекциях (разрез и развертка по профилю лопаток). Первые два чертежа выполняются в масштабе 1 : 10, третий - в масштабе 1 : 1 или 1: 2.

Темы курсового проекта охватывают турбины с противодавлением мощностью от 10 000 до 100 000 кВт или цилиндры высокого давления современных конденсационных или теплофикационных турбин. В зависимости от этого  задаются соответствующие  исходные данные.