Расчет турбины К-500-240-4 номинальной мощности 525 МВт, страница 4

5.2 Определяем параметры пара перед сопловой решеткой:

h_о^*=h₀₀^*( р_оо^*=23.5 МПа; t_оо^*=535 ^оС)=3308.7 кДж/кг;                                   [1]

S_о=S( р_о^*=22.5 МПа; h_о^*=3308.7 кДж/кг)=6.1848 кДж/(кг×K);

р_о^*=22.5 МПа

t^*₀=531,15⁰С

G=382.53 кг/с

5.2 Выбираем r=0.02; j=0.95; a₁=14^о

5.2 Определяем окружную скорость и располагаемый теплоперепад от параметров торможения:

d – определяем по чертежу прототипа. d=1.1м

 - число оборотов турбины.

U=П×d×n=3.14×1.1×50=172.81 м/с.

м/с;

 кДж/кг.

5.2 Определяем параметры, необходимые для построения процесса расширения пара в ступени:

H_oс^*=(1-r)×H_o^*=(1-0.02)×68.76=67.38 кДж/кг;

H_oр^*=r×H_o^*=0.02×68.76=1.38 кДж/кг;

h_1t=h_o^*- H_oс^*=3308.7-67.38=3241.32 кДж/кг;

h_2t’^*=h₀^*- H_o^*=3308.7-68.76=3239.94 кДж/кг;

Точка 1t:

p_1t(h_1t’=3241.32 кДж/кг; S_o=6.1848 кДж/(кг×К))=18.022 MПа;                   [1]

v_1t(h_1t=3241.32 кДж/кг; S_o=6.1848 кДж/(кг×К))=1.643 10^-2 м³/кг;

 t_1t(p_1t=18.022 MПа; h_1t’=3241.32 кДж/кг)=491.1 ^oC;

Точка 2t’:

p_2t’=p_2t=p₂(h_2t’=3239.84 кДж/кг; S_o=6.1848 кДж/(кг×К))=17.938 МПа;

v_2t’(h_2t’=3239.94 кДж/кг; S_o=6.1848 кДж/(кг×К))=1.649 10^-2 м³/кг;

t_2t’(p_1t=17.938 МПа; h_2t’=3239.94 кДж/кг)=490.28 ^oC;

5.2 Определяем площадь выхода сопловой решетки F₁ и высоту сопловой решетки.

G₁=m₁×G_1t=m₁×F₁×c_1t+×(1/v_1t)

 м/с;

Принимаем m₁=0.96 в нулевом приближении                                               

 м²;

F₁=O₁ l₁z₁=t₁sinα_1эфl₁z₁=Пd₁sinα_1эфl₁e

Примем  α_1эф=14^о

.

Примем е_опт=0,75

Тогда

Примем l₁=28мм

Тогда

5.2 Выбираем хорду профиля в₁

   

    Принимаем в₁=100мм

5.2 Проверяем правильность выбора m₁- коэффициента расхода сопловой решетки

5.2 Определяем тип сопловой решетки.

                    e₁=p₁/p₀^*=18.022/22.5=0.8   

Профиль решетки с-90-12А, при этом                      [2]

e>e_кр

a_о=90^о

a₁=a_1эф=14^о

1.1.  Число лопаток для сопловой решетки.

5.2 Определяем число Рейнольдса.

n_1t(р_1t=18.022МПа, t_1t=491,1^оС)=4.8013 10^-7м²/с;

 поправки на Re делать не нужно.

5.2 Определяем число маха М_1t .

;

 м/с;

.

5.2 Проверяем правильность выбора j - коэффициента скорости.

5.2 Определяем составляющие скорости и углы необходимые для построения треугольника скоростей (в относительном движении).

с₁=j×с_1t=0.948×67.1=348.01 м/с;

 м/с;

 м/с;

.

5.2 Из уравнения сохранения энергии определяем относительную теоретическую скорость выхода потока из рабочей решетки w_2t, а затем число маха М_2t.

;

 м/с;

;

 м/с;

.

5.2 Выбираем m₂=0.93 для рабочей решетки и определяем b_2эф.

;

 м².

 Высота рабочей решетки , где значение перекрытия D_перекр»2мм.

 мм.

          13.2.

        

b₂»b_2эф

5.2 Определяем тип профиля рабочей решетки.

Профиль решетки р-30-21А, при этом                 [2]

m₂=0.3103

b₁=27.05^о

b_2эф=26.5^о

5.2 Выбираем хорду профиля в₂ и определяем число лопаток для рабочей решетки z₂.

;

, тогда  

5.2 Проверяем правильность выбора m₂ – коэффициента расхода и определяем число Рейнольдса.

;

поправки на Re делать не нужно.

5.2 Определяем коэффициент скорости рабочей решетки.

5.2 Определяем составляющие скорости и углы, необходимые для построения треугольника скоростей.

w₂=y×w_2t=0.931×192,42=179.15 м/с;

 м/с;

с_2а=w_2a=w₂×sinb₂=179.15×sin26.5^o=79.94 м/с;

.

Построив треугольник скоростей, установили, что α₂=90+(90-81,12⁰)=98,88⁰              [рис. 4]

5.2 Определяем удельную работу развиваемую газом на лопатках турбины Н_u и относительный лопаточный КПД h_ол.

Н_u=u×(c_1u+c_2u)=u×(c₁×cosa₁+c₂×cosa₂)=172.81×(348.01×cos14^o+80.91×cos98,88^o)=

=56.19 кДж/кг;