Расчет паровой турбины К-110-8,8 для привода электрогенератора, страница 9

5.6.         Выбор сопловой решётки.

 для влажного пара.

Так как ε1 > εкр, то решётка дозвуковая – тип А.

из профилей МЭИ:

принимаем

число лопаток  принимаем число лопаток

Тогда, шаг

Уточним,

5.7.         Определение числа Рейнольдса для сопловой решётки.

, значит поправки на величины φ и μ не нужны.

5.8.            Определение энтальпии торможения в относительном движении h*отн и коэффициента скорости для решётки сопловых лопаток.

               

5.9.         Определение числа маха M2t.

5.10.  Определение  и выбор  для рабочей решетки.

При сверхзвуковых скоростях потока, т.е. при  , выходная площадь находится по уравнению

здесь  и  соответствуют критическому отношению давлений ;

5.11.       Выбор хорды профиля рабочих лопаток.

Примем  

5.12.       Выбор рабочей решётки.

          число лопаток  принимаем

Тогда, шаг

          Уточним

5.13.       Определение числа Рейнольдса для рабочей решётки.

, значит поправки  на величины φ и μ не требуются.

5.14.       Определение коэффициента скорости для решётки рабочих лопаток, расчёт относительной, абсолютной скоростей.

Строим треугольник скоростей.

Рис. 5.1. Треугольник скоростей последней ступени.

5.15.       Определение удельной работы, развиваемую газом на лопатках, мощность и относительный лопаточный КПД.

5.16.       Расчёт удельной работы ступени.

 что практически совпадает с вычисленным ранее значением.

5.17.       Определение дополнительных потерь.

¾  потери из-за трения xтр

¾  потери от утечек xут

¾  потери от влажности xвл

¾  потери от парциальности xпарц

5.17.1. Потери на трение диска о пар:

коэффициент трения 

5.17.2. Потери от утечек.

Примем, что наибольшими из потерь от утечек являются периферийные утечки рабочих лопаток, тогда:

 (гладкий зазор, который по расходу эквивалентен расходу при данном лабиринтном уплотнении);

5.17.3. Потери от влажности.

5.17.4. Потери отпарциальности.

5.18.  Определение относительного внутреннего КПД и используемого теплоперепада ступени.

5.19.  Определение изгибающего момента.

    5.19.1. . Определение окружного усилия, действующего на лопатку:

5.19.2. Рассчитаем рабочую решетку :

осевой момент сопротивления:

 

5.19.3. Определим изгибающее напряжение:

, где МПа, следовательно,  проверка выполняется.

Таблица 5.1. Результаты расчёта последней ступени турбины.

№ п\п

Название величины

Единицы измерения

Расчётная формула или источник

Решётка

сопловая

рабочая

1

Расход пара,

42,6

2

Средний диаметр,

1985

2000

3

Окружная скорость,

311,65

4

Начальное давление,

из п. 5.1.

0,01319

5

Отношение скоростей,

0,5508

6

Располагаемый теплоперепад решётки,

,

49,63

110,47

7

Степень реактивности, r

0,69

8

Теоретическая скорость выхода, ,

,

315,06

478,89

9

Давление пара за решеткой,

,

8,91

3,4

10

Удельный объем пара за решеткой,

,

13,545

32,353

11

Число Маха,

,

0,851

1,35

12

Коэффициент расхода,

задаём

1,0

1,02

13

Выходная площадь,

,

1,831

2,5146

14

Угол входа, ,  

град.

-задаём,

90

100,89

15

Угол выхода, ,

град.

-задаём,

17

37,02

16

Профиль МЭИ

В таблице «характеристика профилей МЭИ» [7]

С-90-15 А

Р-145-20В

17

Высота лопаток,

, где

650

665

18

Хорда профиля,

,

250

250

19

Шаг,

201,1

190,3

20

Относительный шаг,

0,804

0,761

21

Число лопаток,

шт.

,

31

33

22

Действительная скорость выхода, ,

,

307,81

456,38

23

Потеря на решетке,

,

2,26

10,53

24

Потеря с выходной скоростью,

39,77

25

Относительный лопаточный КПД,

0,672

26

Относительный внутренний КПД,

0,584

27

Использованный теплоперепад всей ступени,

93,49

28

Удельная работа ступени,

107,54

29

Внутренняя мощность ступени,

3,98