При расчёте этой и
последующих ступеней для повышения КПД турбины следует обеспечить полный подвод
пара, то есть 
.
Для упрощения конструкции турбины и снижения её стоимости следует иметь в пределах цилиндра постоянный корневой диаметр, исключением может быть регулирующая ступень. Этот приём широко используется турбостроительными предприятиями России, особенно для турбин К и Р.
где
- площадь рабочей решётки первой
нерегулируемой ступени, м ;
и 
-
удельный объём и абсолютная скорость пара на выходе из рабочей решётки первой
нерегулируемой ступени цилиндра, соответственно, м3 /кг и м/с.
В предварительных
расчётах для определения величины следует задаться
теплоперепадом ступени в пределах 0,030-0,050 МДж/кг
и по h-S диаграмме или табл. [1] по известным параметрам пара перед
ступенью установить искомое значение.
Величина абсолютной скорости пара на выходе из ступени по мере продвижения его в пределах ЦВД и ЦСД изменяется незначительно (примерно на 1-2 %), что гарантирует высокий КПД. Для ЦНД характерно резкое увеличение абсолютной скорости пара на выходе из предпоследней и особенно последней ступени, что объясняется стремлением уменьшить её веерность. В этом случае увеличение скорости для последней ступени может быть в 2,5-4 раза, а для предпоследней ступени в 1,2-2 раза. Численное значение абсолютной скорости на выходе из первых ступеней цилиндра следует принимать в пределах 50-120 м/с. Меньшие значения обеспечивают повышение внутреннего КПД турбины, но при этом увеличиваются габариты и масса турбины. Меньшие значения характерны для ЦВД и ЦНД, особенно когда их несколько (турбины большой мощности 250-500 МВт и более).
По установленным
значениям 
и
определяется высота лопатки рабочей
решётки первой нерегулируемой ступени - 
По величине 
из
табл. прилож.1 установить периферийную и корневую перекрыши - 
и 
.
3.1.2. Степень реактивности по среднему диаметру и выбор профиля лопатки сопловой решётки
Выбор профиля
лопатки является сложной многофакторной задачей, так как его параметры в
большей или меньшей степени влияют практически на все характеристики ступени.
На эффективность использования ступенью энергии пара в большей степени влияет
угол выхода из сопловой решётки - 
. С уменьшением эффективность
повышается, но снижается теплоперепад -ступени, а их число в цилиндре увеличивается.
Как правило, профили с меньшим углом имеют большую
хорду, что позволяет проще решать вопросы прочности и использовать для лопаток
менее дорогие материалы. Отечественная промышленность выпускает сопловые
лопатки с величиной угла в пределах 7-38° Подобрать профиль лопатки по табл. прилож.2 и выписать все его параметры.
3.1.3. Периферийная степень реактивности
3.1.4. Окружная скорость ступени по среднему диаметру
3.1.5. Отношение 
и
располагаемый теплоперепад
3.2. Оценка числа ступеней в отсеке
Полученное значение 
следует
округлить до ближайшего большего целого, так как остальные ступени отсека
работают с меньшим теплоперепадом из-за сохранения скорости потока между ними.
3.3. Коэффициент возврата теплоты ступенями отсека
где
- коэффициент пропорциональности,
следует принимать для ступеней работающий только с перегретым паром 0,48; для ступеней работающих только с влажным паром 0,28; для отсека, первые ступени которого работают с перегретым паром, а
последние с влажным - в пределах 0,32-0,43;
- внутренний КПД отсека или цилиндра
в целом, принимается по результатам предварительных расчётов.
следует подставлять в МДж/кг.
3.4. Число ступеней отсека
Полученное значение следует округлить до ближайшего целого 
, равного
или большего 1.
С учётом принятого числа ступеней отсека корректируется значение коэффициента возврата теплоты
3.5. Распределение теплоперепада между ступенями отсека
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.