Турбины тепловых и атомных электрических станций. Курсовое проектирование: Учебное пособие, страница 19

22. Определяется угол выхода из рабочей решетки β₂, ;

23. Находится угол ∆β=180-(β₁+β₂) и по рис. 9.1, уточняется коэффициент рас­хода μ₂, пересчитывается выходная площадь рабочей решетки F₂;

24. Уточняется угол выхода из рабочей решетки β₂;

25. По рис. 9.2  определяется коэффи­циент скорости ψ;

26. Вычисляется скорость выхода потока из решетки ;

27. Определяются абсо­лютная скорость выхода пара из ступени и угол ее направления, которые уточняются по аналитическим зависимостям с₂=, ;

28. Вычисляются потери в сопловой и рабочей решетках ,  и с выходной скоростью ;

29. Относительный лопаточный КПД определяется двумя спосо­бами:

1) ,

где . Так как рассчитывается промежуточная ступень, энергия выходной скорости используется в последующей ступени χ_в.с = 1;

2) .

Расхождение должно быть в пределах точности расчета;

30. Вычисляется мощность на лопатках ступени

;

31. Относительные потери от трения диска в паровой или газовой среде,где k_тр– коэффициент трения при турбулентном пограничном слое на диске, в ступенях паровых турбин находится в пределах (0,45—0,8)·10^-3. Определяются потери на трение ;

32. Относительная потеря от утечки через уплотнение диаф­рагмы , где  k_y– коэф­фициент, учитывающий увеличение утечек при уплотнениях с глад­ким валом; для ступенчатого уплотнения k_y= 1; μ₁, μ_y– коэффи­циенты расхода в зазоре уплотнения и в соплах, μ_y=0,63-0,85; z_y–число гребеш­ков в уплотнении (z_y, можно примерно принимать от 1 до 20); d_y– диаметр уплотнения.

Относительные потери от утечки поверх бандажа рабочих лопа­ток , где d_п – периферийный диа­метр ступени (по бандажу) d_п=d+l₂; δ_э – эквива­лентный зазор. Определяются потери от утечек ;

33. При парциальном подводе пара (e < 1) следует учитывать поте­ри от парциальности (вентиляции):

,

где е_кож – относительная часть окружности, занятая кожухом; m=1 – для одновенечных и m = 2 для двухвенечных ступеней; b, l – хорда и высота первого и второго рядов рабочих лопаток; i– чис­ло пар концов сопловых сегментов (обычно i=4). Определяются потери от парциальности ;

34. Относительные потери от влажности могут быть определены по оценочной формуле = 0,5·a·(y₀+у₂), где а – коэффициент, рав­ный 0,4–0,9; y₀, у₂ – влажность пара перед ступенью (или группой ступеней) за ней;

35. Вычисляются относительный внутренний КПД  , использованный перепад энтальпий , и параметры состояния пара за ступенью;

36. Определяется  внутренняя   мощность ступени.

По результатам расчета вычерчиваются процесс расширения па­ра на h-s-диаграмме, треугольники скоростей и проточная часть.

9.2. Расчет двухвенечной регулирующей ступени

В МЭИ разработаны двухвенечные ступени, которые в зависи­мости от располагаемого перепада энтальпий и скорости пара де­лятся на следующие группы: группа А – для дозвуковых скорос­тей пара и h₀ = 120–190 кДж/кг (ε = p₂ /p₀= 0,75–0,55); группа Б – для околозвуковых (0,9 ≤ М ≤ 1,4) скоростей и h₀ = 180–270 кДж/кг (ε = 0,5–0,35); группа В – для сверхзвуковых (М ≥ 1,5) скоростей и h₀ ≥ 390 кДж/кг (ε ≤ 0,25). Внутри этих групп созданы комбинации колес скорости (КС): КС-0, КС-1, КС-2, гео­метрические характеристики которых приведены в табл. 9.2. Ком­бинации КС-0 (КС-0А, КС-0Б) предназначены для малых объем­ных расходов пара и относительно небольших перепадов энталь­пий, комбинации КС-1 (КС-1А, КС-1Б) – для средних и больших объемных расходов и небольших перепадов энтальпий, комбинации КС-2 (КС-2А, КС-2Б) – для больших объемных расходов пара. Профили решеток подобраны для отношения скоростей x₀== 0,28–0,32, при которых достигаются максимальные значения КПД.

Расчет двухвенечной регулирующей ступени выполняется в та­кой последовательности.

1. Выбирается средний диаметр ступени d. Минимальное значение d_min = 0,8 м, максимальное d_max =1,1 м.

2. Вычисляется отношение скоростей х₀, которое являет­ся функцией отношения давления ε, степени парциальности е, сте­пени реактивности ρ и высоты лопаток l . Для ступеней скорости с полным подводом пара x₀=0,26–0,33. Парциальный подвод пара, уменьшение степени реактивности, отношения давлений и высоты лопаток приводят к снижению оптимального отношения .