Расчет одновенечной ступени турбины, страница 5

μ₁ - коэффициент расхода соплового аппарата (уточненный):

μ₁ = G/G_t,,

где  G_t,= F₁ с_1t /υ_1t

 

17. Действительная выходная площадь соплового аппарата:

  ,              м² ;

18. Действительная высота лопатки соплового аппарата:

,   м ;

19. Действительная абсолютная скорость пара на выходе из соплового аппарата:

с₁ = φ с_1t,                               м/с

φ -  коэффициент скорости для соплового аппарата (определяется по рис.3);

Рис. 3. Коэффи-циент скорости для соплового ап-парата в зависи-мости от  b/ℓ₁ (где b = b₁ – хорда со-пловой лопатки) и θ = d/ℓ    ( при θ>10 – сплошные , при θ < 10 - пунктирные)

20. Действительная относительная скорость пара на выходе из соплового аппарата:

  ,             м/с;

21. Угол входа потока в рабочее колесо:

 ,       град.;

22.  Теоретическая скорость за рабочим колесом:

            ,                  м/с;

23.  Высота лопаток  рабочего колеса:

ℓ₂ = ℓ₁+ Δ ₁+ Δ _{2 ,}

где -  Δ ₁ + Δ ₂  = Δ - перекрыша (см. рис. 1)

24.  Хорда лопатки рабочего колеса:

принимаем b₂ = 0,06 м, тогда в соответствии с рис.4  принимаем ψ - коэффициент скорости рабочего колеса.   Δβ = 180^о  - (β₁ + β₂)

Рис.4. Коэффициенты скорости  рабочих решеток в зависимости b/ℓ₂ и θ = d/ℓ    ( при θ>10 – сплошные , при θ < 10 - пунктирные)

μ ₂ = 0.93...0,98 - коэффициент расхода рабочего колеса (для перегретого пара,   0,94...1,04 для  влажного)

25. Выходная площадь рабочего колеса:

,    м²  ;

26. Угол выхода потока из рабочего колеса в относительном движении:

;

27. Абсолютная скорость потока на выходе из рабочего колеса:

 ,      м/с;

28. Угол выхода потока из рабочего колеса в абсолютном движении:

.

В качестве проверки построим план скоростей

 

α₁          β₁α₂β₂

w₁                                c₂                                               w₂

c₁uu

c₁ =                  м/с                  w₁ =                         м/с           

c₂ =                  м/с                  w₂ =                         м/с

u =                  м/с                                              Масштаб: ____ (м/с)/мм

29. Определяем число  М_1t  (Маха) по с_1t, (Т₁) :

29.1. ¯Н₁  = ¯Н_0сφ ,    кДж/кг;

29.2. h₁ = h₀  - ¯H₁ ,  кДж/кг;

29.3. По h₁и р₁  из  h– sдиаграммы определяем t₁ ,  ^оС;

29.4. Т₁ = t₁+273,     К

М_1t =;

30. Число М_{2 t}  по w_{2 t} , (Т₂):

30.1. ,    кДж/кг;

30.2. ,    кДж/кг;

30.3. По h_2w и р₂  из  h– sдиаграммы определяем t₂ ,  ^оС;

30.4. Т₂ = t₂+273,     К

М_2t =;

31. Потери в рабочей решетке:

,             кДж/кг;    

32.  Потери в сопловом аппарате:

 ,             кДж/кг;    

33.  Потери с выходной скоростью:

  ,             кДж/кг;    

34.  Располагаемая энергия ступени:

Е₀ = ¯Н₀ — χ ·ΔН_вс ,             кДж/кг;    

35  Относительный лопаточный КПД:

- по кинематике

,

 - по потерям

;

36. Относительные потери от утечек через диафрагменное уплотнение:

;

z - число камер лабиринтного уплотнения, μ_y – коэффициент расхода утечек 

определяется по рис.5

 Рис. 5. Коэффициент расхода  μ_y для зазоров с гребнями различной формы

37.  Относительные потери от утечек через бандажные уплотнения:

,

 где  d_n = d +  ℓ₂ + 2δ_б , δ_б – зазор по бандажу (≈ 2 мм )

38.  Абсолютные потери от утечек через уплотнения:

ΔН_у = (+)Е₀ ,  кДж/кг

39.  Относительные потери дискового трения:

;

е = 1 - степень парциальности ступени

          k_ТР - коэффициент трения

40. Абсолютные потери дискового трения:

ΔН_Т = ξ_Т Е_0;

41.  Используемый теплоперепад ступени:

Н_i  = Е₀ – ΔН_с  -  ΔН_р – ΔН_вс  - ΔН_у  - ΔН_Т ,              кДж/кг;

42. Внутренний относительный КПД ступени:

η_оi = Н_i / Е₀   ;

43. Внутренняя мощность ступени:

                                       N_i = G·Н_i ,                    МВт.

Список литературы

1. Дейч М. Е., Филиппов В. А., Лазарев Л. Я. Атлас профилей решеток осевых турбин, М.: «Машиностроение», 1965.

2. Дейч М. Е., Трояновский Б. М. Исследования и расчеты ступеней осевых турбин, М.: «Машиностроение», 1964.

3. Щегляев А. В. Паровые турбины. М.: Энергоатомиздат, 1993;

4. Трухний А. Д. Стационарные паровые турбины . М.: Энергоатом издат, 1990