Турбины тепловых и атомных электрических станций. Курсовое проектирование: Учебное пособие, страница 27

,                                   (13.11)

где  G– расход пара через группу ступеней для данного режима при давлениях перед отсеком р₀₁ и за отсеком p₁₁ ,G₀– расход пара для расчетного режима при давлениях перед отсеком p₀и за отсеком p₁; p₀ и υ₀ – давление и удельный объем перед группой ступеней при расходе пара G₀; p_01, υ₀₁– то же при расходе пара G.или для конденсационных турбин или отсеков, в которых p₁ < р₀ преобразуется к следующему виду

.

Далее находят распределение потоков пара по регулирующим клапанам и давления за этими клапанами. По расходу пара через регулирующую ступень при расчетном режиме G₀ и числу сопловых каналов за каждым регулирующим клапаном определяют расходы пара через каждый клапан при расчетном режиме:

;

;

.

По этим расчетным расходам и относительному давлению в камере регулирующей ступени определяют критические расходы через сопла соответствующих клапанов, используя сетку расходов А.В. Щегляева для суживающихся сопл или при давлении перед соплами р₀ формулы:

,                         (13.12)

где – отношение давления за соплом к давлению полного торможения перед соплом при данном режиме работы;  – критическое отношение давлений (для перегретого водяного пара равно 0,546); ; υ₀ – удельный объем пара перед соплами при параметрах р_0,,T₀; υ_0п – удельный объем пара перед соплами при давлении p_0п;  – отношение давления торможения перед соплами р_0п при данном режиме к максималь­ному давлению торможения перед соплами р₀в рассматриваемой группе режимов;  – отношение давления за соплами p₁ при данном режиме к максимальному давлению торможения перед соплами р₀ в рассматриваемой группе режимов.

При  –  определяют

; ;.

При частичном пропуске пара в турбину Gпо сетке расходов для полностью открытых клапанов определяют относительный расход q₀ соответствующие расходы через клапаны:

.

Расход пара через частично открытый клапан находят как разность расхода пара в турбину и суммы расходов через полностью открытые кла­паны:

.

По отношению расходов пара через сопла, к которым подводится пар частично открытым клапаном, и  соответствующего критического расхода через эти сопла , и относительному давлению в камере регулирующей ступени (относительному давлению за соплами) с помощью сетки расходов находят относительное давление за частично открытым клапаном (перед соплами. к которым подводится пар этим клапаном).

По результатам таких расчетов строят диаграмму расходов по группам сопл и давлений за клапанами при частичных нагрузках (рис. 13.4), которые определяют внутренний КПД и мощность регулирующей ступени. Для нахождения параметров в камере регулирующей ступени строят вспомогательную зависимость использованного теплоперепада от отношения давлений посредством расчета этой ступени на переменный режим. Пример такой зависимости представлен на рис. 13.5. Для частичной нагрузки регулирующей ступени можно найти использованные теплоперепады дросселированного и недросселированного потоков, протекающих через эту ступень. Осредненный использованный теплоперепад обоих потоков (теплоперепад регулирующей ступени)

,

где G_Ви G_D  – расходы недросселированного и дросселированного потоков пара (в точках В и D на рис. 13.3).

Энтальпия пара за регулирующей ступенью после смешения обоих потоков определяется как раз­ность энтальпии свежего пара и использованного теплоперепада регулирующей ступени:

.

Расчет нерегулируемых ступеней при частичном расходе пара проводится так же, как и расчет проточной части лопаточного аппарата при дрос­сельном парораспределении. Если окажется, что энтальпия пара перед нерегулируемыми ступенями отличается от полученной в результате расчета регулирующей ступени, то расчет нерегулируемых ступеней повторяется до совпадения энтальпий.

Рисунок 13.5. Зависимость использованного теплоперепада регулирующей ступени от отношения давлений

Рисунок 13.4. Распределение потоков пара между группами сопл (а) и давлений (б) за регулирующими клапанами в турбине с сопловым парораспределением