Другие предметы \ Турбины тепловых и атомных электрических станций

Проектирование турбины Р-102/107-130/15 ТМЗ (ЦНД), страница 12

Использованный теплоперепад нерегулируемых ступеней ЦНД:

,

Внутренняя мощность группы нерегулируемых ступеней составит:

.

9. Расчет на прочность лопаток турбин

Таблица 9.1 – Расчет на прочность.

Величина

Формула

Расчет

Результат

1

2

3

4

Расход пара в ступени, , кг/с

По таблице 6.1

-

190,8

Число рабочих лопаток в ступени,

По таблице 6.1

-

97

Абсолютная скорость на выходе из сопловой решетки, ,м/с

По таблице 6.1

-

155,695

Абсолютная скорость на выходе из рабочей решетки, ,м/с

По таблице 6.1

-

71,028

Угол выхода потока из сопловой решетки,

По таблице 6.1

-

23,6

Угол выхода потока из рабочей решетки,

По таблице 6.1

-

61,958

Давление пара перед рабочими лопатками, ,Па

По таблице 6.1

-

1721

Давление пара за рабочими лопатками, ,Па

По таблице 6.1

-

1580

Шаг решетки, ,м

По таблице 6.1

-

0,06

Высота лопаток, ,м

По таблице 6.1

-

0,127

Окружное усилие пара, ,Н

214,056

Осевое усилие пара,,Н

0,37

Равнодействующая окружного и осевого усилий,Н

214,056

Продолжение табл. 9.1

1

2

3

4

Максимальный изгибающий момент для профильной части лопатки,

13,5

Для лопатки последней ступени примем нержавеющую сталь 1Х13;

стр.95[1]

    Максимальное изгибающее напряжение на входных и выходных кромках лопатки, а также на её спинке, Па:

;     ; стр. 94 [1]

   где -момент сопротивления сечения профиля лопатки у её основания, относительно оси , проходящей через центр тяжести профиля параллельно хорде b (для кромки лопатки),м;

-то же, для спинки лопатки, м;                                       

 и  принимаем по таблице 14.1 стр. 95 [1]

 м;   

 м;   

Па =4,7 МПа

Па  = 7,1 МПа;

Допустимые напряжения:

 -предел текучести (принимаем по таблице)=360 МПа; табл.14.2, стр.96 [1]

К=2-коэффициент запаса прочности (принимаем);  стр.96 [1]

 МПа;

       В результате получили, что действующие на лопатку напряжения  =4,7 МПа и =7,1 МПа не превышают допустимое напряжение =180 МПа.

Заключение

В курсовом проекте рассчитывался цилиндр низкого давления турбины Р-102/107-130/15 ТМЗ. В результате расчета при номинальной мощности определены значения внутренних КПД группы нерегулируемых ступеней, а так же КПД всего цилиндра в целом который составил ηoiцнд = 0,83.

Мощность ЦНД турбины при этом равна 42742,22 кВт.

Произведенный расчет на переменный режим при снижении расхода на 50%, привело к снижению мощности на 63% до значения 15957,58 кВт, что вполне допустимо для данного типа турбин.

Также был произведен расчет на прочность лопаток турбин последней ступени, в результате было  показано, что турбина удовлетворяет заявленным требованиям надежности.

Список литературы

1.  Басс. М.С. Турбины ТЭС и АЭС. Курсовое проектирование: учеб. пособие /М.С. Басс, С.А. Иванов. –Чита: ЧитГУ, 2006. –103 с.

2.  Пакет программ для вычислений свойств воды и водяного пара "WaterSteamPro"TM Copyright © Константин Орлов, 1999 – 2001

3.  Трубилов М. А., Арсеньев Г. В., Фролов В. В.; Под ред. Костюка А. Г., Фролова В. В. Паровые и газовые турбины. Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 352 с. ил.

4.  Трухний А. Д. Стационарные паровые турбины. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 640 с. ил.

5.  Леонков А. М.. Паровые и газовые турбины. Курсовое проектирование. –    Минск: Высшая школа, 1986.

6.  Зуб  М. М. Паровые турбины. Курсовое проектирование.

– Киев: Высшая школа, 1974. – 88- с.

Приложение А

Рис А.1. - Треугольники скоростей.

Скачать файл