Детальный расчет первой осевой ступени ЦНД

2.17 Детальный расчет первой осевой ступени ЦНД

Исходные данные к расчету:

Корневой диаметр ступени

Длина рабочей лопатки

Средний диаметр ступени

Степень реактивности

Давление пара на входе в ступень  

Удельный объем пара перед ступенью ;

Расход пара на ступень G=201,93 кг/с;

Располагаемый теплоперепад ступени, кДж/кг,

Окружная скорость на среднем диаметре по формуле (2.99), м/с,

Располагаемый теплоперепад в сопловой и рабочей решётках по формулам (2.79) и (2.80), кДж/кг,

Далее по i-s диаграмме строим процесс расширения пара в ступени /рисунок 2.10/ и определяем параметры пара за решётками Р₁, Р_2, V_1t и V_2t:

Рисунок 2.10 – Процесс расширения пара в первой осевой ступени

Давление пара за сопловой решеткой  

Давление пара за рабочей решеткой  

Удельный объем пара за сопловой решеткой

Удельный объем пара за рабочей решеткой

Теоретическая абсолютная скорость выхода из сопловой решётки по формуле (2.81), м/с,

Скорость звука в потоке пара за сопловой решёткой по формуле (2.82), м/с,

Число Маха сопловой решётки определим по формуле (2.83),

Выходная площадь сопловой решётки предварительная, по формуле (2.84) м²,

где - коэффициент расхода сопловой решётки.

Высота сопловых лопаток предварительная, м,

(2.120)

где - суммарная перекрыша, равная 0,016 м /10/;

Эффективный угол выхода из сопловой решетки, град,

(2.121)

По прототипу выбирается хорда и относительный шаг, м:

 ;

Действительная абсолютная скорость выхода из сопел определяется по формуле (2.86), м/с,

Шаг сопловых лопаток, м,

(2.122)

Число сопловых лопаток, шт.,

(2.123)

Относительная скорость пара на входе в рабочую решётку, по формуле (2.89) м/с,

Угол входа в рабочую решётку,

 (2.124)

Далее определяем все элементы входного треугольника скоростей, /рисунок 2.11/

Рисунок 2.11 – Треугольник скоростей на выходе из сопловой решетки (на входе в рабочую решетку)

Потеря энергии в сопловой решётке, по формуле (2.87) кДж/кг,

Теоретическая относительная скорость выхода из рабочей решётки, м/с,

 (2.125)

Скорость звука рабочей решётки определим по формуле (2.97), м/с

Число Маха рабочей решётки определим по формуле (2.98),

По прототипу выбирается хорда и шаг, м:

 ;

Выходная площадь рабочей решетки, по формуле (2.100), м²,

Угол выхода из рабочей решётки определим по формуле (2.101), град,

Действительная скорость выхода из рабочей решётки, по формуле (2.102), м/с,

Абсолютная скорость выхода из ступени, по формуле (2.104), м/с,

Угол выхода потока из ступени, град,

 (2.126)

Затем осуществляем построение выходного треугольника скоростей, /рисунок 2.12/

Рисунок 2.12 – Треугольник скоростей на выходе из ступени

Шаг рабочих лопаток, м,

 (2.127)

Число рабочих лопаток, по формуле (2.123), шт.,

Потеря энергии в рабочей решетке первого венца определим по формуле (2.103), кДж/кг,

Потеря с выходной скоростью, по формуле (2.109), кДж/кг,

Располагаемая энергия ступени, кДж/кг,

Относительный лопаточный КПД,

 (2.128)

(2.129)

Коэффициент потерь от трения боковых поверхностей рабочего колеса в паровой среде,

(2.130)

Потери от трения, кДж/кг,

(2.131)

Коэффициент потерь от протечек через диафрагменное уплотнение,

(2.132)

где - площадь зазора в уплотнении, м²;

- диаметр уплотнения, м;

- радиальный зазор в уплотнении, м;

- коэффициент расхода уплотнения;

=5÷7 – число гребней уплотнения.

Коэффициент потерь от протечек через бандажное уплотнение поверх рабочих лопаток,

 (2.133)

где (2.134)

где ;

- радиальный и осевой зазоры;

Z – число гребней бандажного уплотнения (обычно Z=2).

Суммарная потеря от утечек, кДж/кг,

(2.135)

(2.136)

Коэффициент потерь от влажности,

(2.137)

где y₀, y₂ степень влажности перед и за ступенью, y=1‑x; x‑степень сухости.

Потери от влажности, кДж/кг,

(2.138)

Использованный теплоперепад ступени, кДж/кг,

 (2.139)

Внутренний относительный КПД,

(2.140)

Внутренняя мощность ступени, кВт,

 (2.141)

.

Расчет последующих осевых ступеней производится аналогичным образом. Результаты расчета представлены в таблице 2.4. Процессы расширения пара и треугольники скоростей этих ступеней представлены в приложении А.

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 ...