Проектирование конденсационной турбины К-500-240, страница 5

кг/с.

                        м/с.

КПД без учёта потерь от влажности:

                        ;

где кДж/кг;

                        .

Поправка на влажность:

                        ;

где  – влажность в начале;

       – влажность в конце;

        – если периферийное удаление влаги;  /1/

                        .

КПД с учётом поправки:

                    ,

где  – КПД по параметрам полного торможения;

      кДж/кг – теплоперепад ступеней, работающих в области влажного пара.

При оценке экономичности ЦНД принято, что давление пара за последней ступенью равно давлению в конденсаторе Р₂ = Р_к = 3.96 кПа.

1.9 Уточнение теплоперепада и расхода на турбину.

По результатам расчёта тепловой схемы кДж/кг (см. п.1.3).

Окончательный расход пара на турбину:

                        кг/с.

1.10 Достоверность материального и энергетического балансов.

Материальный баланс:

                        кг/с.

Энергетический баланс:

                        ,

где  – расход пара на турбину при конденсационном режиме работы с номинальной электрической мощностью:

            кг/с.

                         – коэффициент недовыработки мощности.

            ;

                        кг/с.

                         кг/с.

Погрешность:

                       

2.Детальный расчёт ЦВД.

2.1 Регулирующая ступень.

Расход пара через ступень: G₀=441 кг/с.

Средний диаметр: d_ср=1,1 м.

Частота вращения: n=50 с^-1.

Давление пара перед ступенью: P₀=22, 33 МПа.

Температура пара перед ступенью: t₀=540 ºC.

Энтальпия пара перед ступенью: h₀=3336,5 кДж/кг.  /2/

Скорость пара на входе: С₀=0 м/с.

Давление торможения: =22,33 МПа. /2/

Располагаемые теплоперепад по параметрам полного торможения (принят по рекомендации): = 80 кДж/кг.

Располагаемый теплоперепад по статическим параметрам: = 80 кДж/кг.

Отношение скоростей:

                        ;

задаёмся средней степенью реактивности  = 0,05, и определяем теплоперепады, приходящиеся на сопловую и рабочую решётки:

                         кДж/кг.

                        кДж/кг.

Теоретическая скорость на выходе из сопловой решётки:

                         м/с.

Давление за сопловой решёткой: P₁ = 17,505 МПа.  /2/

Давление за рабочей решёткой: P₂ = 17,276 МПа. /2/

Удельный объём за сопловой решёткой: v_1t =0,0174 м³/кг.  /2/

Удельный объём за рабочей решёткой: v_2t = 0,0176 м³/кг.  /2/

Коэффициент расхода µ₁=0,973 (принимаем предварительно).

Выходная площадь сопловой решётки:

                         м².

Задаёмся углом направления скорости выхода пара из сопловой решётки α₁ = 15º.

Высота сопловых лопаток (предварительно):

                         м.

Степень парциальности e не равна единице, т.к. подвод пара осуществляется к сопловым сегментам, между которыми есть промежутки без подвода пара.

Выбираем степень парциальности:

                        .

Высота сопловых лопаток:

                         м.

Принимаем хорду профиля сопловой решётки b₁= 0.0515 м.

Коэффициент расхода µ₁=0.968 (рис.3.14 /1/).

Коэффициент скорости сопловой решётки φ = 0.963 (рис.2.36 /1/).

Абсолютная скорости пара на выходе из сопловой решётки:                м/с.

Относительная скорость пара на входе в рабочую решётку:

           

Угол направления относительной скорости ω₁:

                        .

Теоретическая скорость  пара на выходе из рабочей решётки:

                         м/с.

Приданной высоте сопловых лопаток принимаем перекрышу Δ = 0.002 м, тогда высота рабочих лопаток равна:

                        м/с.

Принимаем хорду профиля рабочей лопатки: b₂=0.0256 м.

Коэффициент расхода рабочей решётки: µ₂=0.955 (рис.3.14 /1/).

Выходная площадь рабочей решётки:

                        м².

Угол направления относительной скорости ω₂: