Паровая турбина типа К-26-3,0 (стр. 7 из 12)

2.5. Детальный тепловой расчет нерегулируемых ступеней давления

Детальный тепловой расчет нерегулируемых ступеней выполняется последовательно ступень за ступенью, начиная с первой. Он состоит из трех основных этапов для каждой нерегулируемой ступени: расчет направляющих лопаток, расчет рабочих лопаток и определение потерь энергии, относительного внутреннего к.п.д. и внутренней мощности ступени. Только после того, как определены все конструктивные и режимные параметры, установлена приемлемость их значений, построен эскиз проточной части первой ступени и найдены параметры пара за ней, можно приступить к расчету второй ступени и т.д.

Расчет направляющих лопаток 1-ой ступени

1. Средний диаметр d₁=1,06 м.

2. Тепловой перепад h₀₍₁₎=65,57 кДж/кг.

3. Характеристический коэффициент х=0,466.

4. Частота вращения ротора n_c=50 c^-1.

5. Окружная скорость на среднем диаметре

6. Расход пара через ступень

,
где - расход пара через предыдущую ступень, .
- расход пара в отбор, кг/с.

- расход пара через переднее уплотнение. Определяется так

, где

- коэф. расхода лабиринтового уплотнения. =0,704 по рис.6.7 [3];

- поправочный коэффициент, =1 по рис.6.8 [3];

- диаметр уплотнения. Выбирается по прототипу, =0,465 м;

- радиальный зазор уплотнения, =0,5 мм;

- давление пара перед уплотнением, ;

- удельный объем пара перед уплотнением. Это объем пара за сопловой решеткой регулирующей ступени. Определяется по i,S-диаграмме, м³/кг.

- давление пара за уплотнением. Принимается равным давлению пара в отборе на деаэратор (из РППВ), .

- число щелей уплотнения. Принимается - по прототипу
АКв-18 НЗЛ [4]. Получаем

.

7. Давление пара p₀₍₁₎= p_2I=1,34 МПа.

8. Удельный объем пара перед ступенью

=0,21 м³/кг

Определяется по i,S-диаграмме.

9. Энтальпия пара перед ступенью i₀₍₁₎=3171,26 кДж/кг.

10. Выходная кинетическая энергия пара, покидающего предыдущую ступень,

.

11. Коэффициент использования выходной кинетической энергии из предыдущей ступени μ_(i-1)=0.

12. Доля кинетической энергии, используемая в ступени,

μ_(i-1) ·∆h_c2(i-1) =0·5,03= 0 кДж/кг.

13. Полные параметры пара перед ступенью

а) энтальпия =3171,26 + 0=3171,26 кДж/кг;

б) давление p₀^*

;

в) удельный объем

;

г) температура

Здесь k – показатель изоэнтропы, k=1,3; m=(k-1)/k=(1,3-1)/1,3=0,23077.

14. Полный изоэнтропийный перепад энтальпий

кДж/кг.

15. Параметры пара за ступенью при изоэнтропийном расширении:

а) давление

;

б) удельный объем

м³/кг.

16. Высота направляющей лопатки (предварительное значение)

. Принимаем .

17. Степень реактивности у корня ступени

.

18. Степень реактивности ступени на средней окружности

19.

Тепловой перепад в направляющем аппарате

20. Параметры пара за направляющим аппаратом (НА):

а) энтальпия

б) давление

в) удельный объем

г) сухость пара

.

21. Абсолютная теоретическая скорость пара при истечении из направляющего аппарата:

22. Показатель в уравнении изоэнтропы к=1,3 – для сухого пара, или к=1,035+0,1х – для влажного пара m=(к-1)/к=(1,3-1)/1,3=0,23077.

23. Скорость звука на выходе из направляющего аппарата

24. Число Маха

.

25. Отношение давлений

.

26. Эффективный угол выхода из направляющего аппарата (принимается из предварительных расчетов) α₁=11º.

27. Хорда профиля направляющей лопатки (принимается по прототипу)