Детальный расчет двухпоточной радиально-осевой ступени ЦНД

2.16 Детальный расчет двухпоточной радиально-осевой ступени ЦНД

На рисунке 2.6 представлена конструкция двухпоточной радиально-осевой ступени.

Рисунок 2.6 – Рабочее колесо ДРОС

Исходные данные к расчету ДРОС:

1)  Статическое давление пара на входе в ДРОС, :

2)  Температура пара на входе в ступень, :

3)  Расход пара на оба потока ЦНД в номинальном режиме, :

4)  Давление пара за ступенью, :

5)  Скорость вращения ротора, :

6)  Число рабочих лопаток, :

7)  Средний диаметр рабочего колеса на выходе, :

8)  Выходная высота рабочей лопатки, :

9)  Радиальный зазор между направляющим аппаратом и рабочим колесом, :

10)  Коэффициент скорости в направляющем аппарате:

11)  Коэффициент скорости в рабочем колесе:

12)  Угол выхода потока из соплового аппарата, град.:

13)  Угол выхода потока из рабочей решетки предварительно задаем, град:

14)  Располагаемый теплоперепад ступени, :

Согласно полученным выше уравнениям системы (2.76) и (2.77), определяем  и :

Определяем термодинамическую степень реактивности :

где  – теоретическая скорость истечения пара из сопла,

, (2.78)

Располагаемый теплоперепад в сопловой и рабочей решетке, :

(2.79)

(2.80)

Далее строим процесс расширения пара в ступени и определяем необходимые параметры для дальнейшего расчета /рисунок 2.7/.

Рисунок 2.7 – Процесс расширения пара в ступени ДРОС

Удельный объем в точках , ,  и  /4/:

Давление пара на входе в рабочее колесо /4/, :

Теоретическая абсолютная скорость выхода из сопловой решетки, :

(2.81)

Скорость звука в потоке пара за сопловой решеткой, :

(2.82)

Число Маха сопловой решетки:

(2.83)

Выходная площадь сопловой решетки, :

(2.84)

где  – коэффициент расхода сопловой решетки.

Диаметр рабочего колеса ДРОС, :

(2.85)

Действительная абсолютная скорость выхода из сопел, :

(2.86)

Потеря энергии в сопловой решетке, :

, (2.87)

Высота сопловых лопаток /9/, :

(2.88)

Относительная скорость пара на входе в рабочую решетку, :

(2.89)

Далее определяем все элементы входного треугольника скоростей /рисунок 2.8/:

(2.90)

(2.91)

(2.92)

(2.93)

где  – поправка Стодолы, учитывающая циркуляционные течения в рабочей решетке, ,

(2.94)

Угол входа пара в рабочую решетку:

(2.95)

Рисунок 2.8 – Треугольник скоростей на выходе из сопловой решетки (на входе в рабочую решетку)

Теоретическая относительная скорость выхода из рабочей решетки /9/, :

(2.96)

Скорость звука в рабочей решетке, :

(2.97)

Число Маха за рабочим колесом:

(2.98)

Окружная скорость пара в выходном сечении за рабочим колесом, :

(2.99)

Расход в один поток рабочего колеса, :

Выходная площадь рабочей решетки, :

, (2.100)

где  – коэффициент расхода рабочей решетки.

Угол выхода из рабочей решетки:

(2.101)

Действительная скорость выхода из рабочей решетки, :

(2.102)

Потеря энергии в рабочей решетке, :

, (2.103)

Скорость выхода из ступени, :

(2.104)

Далее определяем все элементы выходного треугольника скоростей /рисунок 2.9/:

(2.105)

(2.106)

(2.107)

Угол выхода потока из ступени:

(2.108)

Рисунок 2.9 – Треугольник скоростей на выходе из ступени

Потери с выходной скоростью, :

(2.109)

Относительный лопаточный КПД ступени:

(2.110)

(2.111)

Погрешность расчета, %:

(2.112)

Погрешность укладывается в допустимые , поэтому считаем расчет верным.

Потери от трения рабочего колеса

Примем среднюю относительную шероховатость  исходя из опытов, проведенных Ленинградским Политехническим Институтом для мощных конденсационных турбин /9/.

Коэффициент сопротивления /9/:

(2.113)

Данная формула справедлива, если отношение радиального зазора между диском и корпусом к радиусу диска находится в диапазоне  /9/:

,

где  – радиус рабочего колеса ДРОС;

 – радиальный зазор /9/.

Коэффициент потерь от трения /9/:

(2.114)

где  – коэффициент трения /9/;

(2.115)

 – плотность потока за соплом /4/;

(2.116)

 – характеристическое отношение скоростей /9/.

 (2.117)

Внутренний относительный КПД ступени /9/:

(2.118)

Внутренняя мощность ступени, :

(2.119)

В расчетах учитывалось, что высота рабочей лопатки РОС, на выходе должна быть равной высоте рабочей лопатки последней заменяемой осевой ступени.

Расчет параметров ДРОС при замене определенного числа осевых ступеней, показывает, что замена двух ступеней в турбине типа К – 800 – 240 приводит к наиболее оптимальным результатам. В этом случае  и  близок к максимальному.

Похожие работы

Развитие энергетики Донбасса в 1950-80 годах

Скачать

19040

1

1

... труда в промышленности. Число часов использования установленной мощности электростанций этого района в 1,5 раза превышает аналогичный показатель по Юго-Западному и Южному районам республики. Развитие энергетики Донбасса базируется в основном на использовании местных топливных и гидроэнергетических ресурсов. [4, с.160] Проект Мироновской ГРЭС был, выполнен Харьковским отделением института « ...

ГРЭС 1500 Мвт

Скачать

99547

7

19

... отп. эл. эн. г.у.т/кВт 333г. красноярск – I пояс уголь –15 тыс. руб./т.н.т стоимость перевозки укрупненная нома численности пром. произ. перс. 1500 коэфф. обсл. Коб, Мвт/чел 1,0 районные коэфф. к зпл. 1,2 Кр зп зем. налог с 1 га 2250 руб. (1995) 20.1 Определение среднегодовых технико-экономических показателей работы электростанции.  Абсолютное вложение капитала в ...

Проектирование электрической части подстанций

Скачать

41685

17

5

... условию послеаварийного режима, если ток меньше или равен  А.  А. Условие выполняется, усиления линии не требуется 4. Выбор принципиальной схемы подстанции Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанций, так как он определяет состав элементов и связей между ними. Главная схема электрических соединений подстанций зависит от следующих факторов ...

Проектирование карпового хозяйства с использованием теплых сбросных вод Псковской ГРЭС, с количеством закупаемых личинок – 3 млн. шт.

Скачать

42490

12

4

... Съем продукции из садков кг./м² 120 Выживаемость в садках % 90 2.4 Рыбоводные расчеты по этапам производственного процесса Проектируется предприятие с использованием теплых сбросных вод по с количеством закупаемых личинок 3 млн. шт. Заводское получение икры на данном предприятии не предусматривается. Посадочный материал (личинка) будет закупаться. В качестве ...