Нагнетатели и тепловые двигатели. Расчёт цилиндра паровой турбины: Методические указания для выполнения кон­трольного задания и раздела курсового проекта, страница 7

где  и  - минимальное и максимальное значение относительного шага ра­бочей решётки (см. п.3.1.2);

       - хорда профиля рабочей решётки, мм.

      Значение округлить до ближайшего меньшего целого , a округлить до ближайшего большего целого . В пределах значений  и выбрать целое число, которое является числом лопаток сопловой решётки последней ступени расчётного отсека .

где  - плотность материала рабочей лопатки, кг/м³ .

         Для обеспечения требуемой прочности необходимо выполнить условие

         3.6.8. Оценка геометрических параметров первой и последней ступени

         Здесь следует произвести сравнительный анализ абсолютных и относитель­ных геометрических параметров крайних ступеней отсека.

         Так, если в пределах отсека остается не менее (8-10) лопатки всех ступе­ней следует выполнять более простой плоской конструкции (некручеными).

         При уменьшении  в пределах отсека не более чем в 1,5 раза желательно иметь постоянный угол  для сопловых решёток. Корневой диаметр всех ступе­ней отсека и перекрыши принять постоянными.

         При незначительной разнице высот лопаток первой и последней ступени (не более 50-100 мм в зависимости от числа ступеней) или соседних ступеней (не более 5-10 мм) рационально использовать цилиндрические бандажи с постоян­ным диаметром для всего отсека или группы ступеней, что существенно упроща­ет конструкцию диафрагмы, но увеличивает маховый момент ротора.

         Для ступеней большой веерности  следует использовать бандажи с ко­ническим профилем проточной части, а периферию выполнять цилиндрической.

         Всегда необходимо стремиться к унификации хвостовиков рабочих лопа­ток, как в пределах отсека, так и всей турбины, что гораздо сложней. Сокращение числа разнотипных хвостовиков значительно снижает стоимость турбины и за­траты на ее эксплуатацию.

          Существенно снижает стоимость турбины и применение лопаток одного профиля с неизменной хордой и периферийной подрезкой для первых (исключая последнюю) ступеней. Это положительно сказывается на величине КПД отдель­ного отсека и цилиндра в целом, так как позволяет сохранять неизменным корне­вую степень реактивности при постоянном корневом диаметре.

         При степени реактивности по среднему диаметру ступени 0,5 и более появ­ляется возможность унификации лопаток сопловых и рабочих решёток отсека, что существенно снижает стоимость турбины, но цилиндр в этом случае должен быть двухпоточным.

         3.6.9.Фиктивная изоэнтропийная скорость пара

         3.6.10. Абсолютная скорость пара на выходе из ступени

            абсолютная скорость пара в сопловой решётке ступени:

            угол относительной скорости в сопловой решётке:

            относительная скорость пара на выходе из сопловой решётки

            относительная скорость пара на выходе из рабочей решётки

            угол абсолютной скорости на выходе из рабочей решётки:

            при

           при

           искривление потока (отклонение от оси турбины)

         Для повышения КПД не следует допускать искривление потока на выходе из всех ступеней турбины более 3-5°. Исключением могут быть регулирующие и последняя ступень цилиндра, но и здесь необходимо стремиться к его снижению, так как это влияет на потери энергии и размеры турбины. Достижение поставлен­ного условия возможно за счёт: изменения углов  и . Для уже принятых про­филей, применения других профилей сопловых и рабочих лопаток, изменения корневого диаметра, изменения располагаемого теплоперепада путём увеличения или уменьшения числа ступеней в отсеке.

         3.6.11. Кинетическая энергия пара на выходе из ступени и отношение

         3.6.12. Относительный лопаточный КПД и внутренняя мощность ступени

         3.7. Окончание расчёта первой ступени отсека

         3.7.1.Фиктивная изоэнтропийная скорость пара

         3.7.2. Абсолютная скорость пара на выходе из ступени