Расчет первой ступени паровой турбины ПТУ К-500-65 (3000 (Курсовой) (стр. 2 из 2)

Высота рабочей лопатки:

l₂ = l₁ + D = 0,011 + 0,003 = 0,0113 м

Эффективный угол выхода пара из рабочей решетки:

; -b_2э = 18,1°.

Число Маха:

M_2t =

По значениям M_2t и b_2э из атласа профилей выбираем профиль рабочей лопатки:

Р-26-17-А; t = 0,65; b₁ = 2,576 см

Число лопаток:

Z₂ =

Коэффициент скорости в рабочей решетке:

y= 0,945 (рис. 2.29а [2]).

Построим выходной треугольник скоростей (см. рис 2).

По треугольнику скоростей определяем относительную скорость на выходе из рабочей решетки и угол направления этой скорости:

w₂ = y * w_2t= 0,945 * 223,2 = 210,9 м/с;

sin b₂ = sin b_2э * (m₂ / y) = sin18,1*(0,94/0,945)= 0,309,

b₂»18 °

Из выходного треугольника скоростей находим абсолютную скорость выхода пара из ступени и выход ее направления:

С₂ = 71 м/с, a₂ = 94°.

Потери при обтекании рабочей решетки:

Потери с выходной скоростью:

Располагаемая энергия ступени:

E₀ = h – x_в.с. * Dh_в.с. = 93,05 – 2,52 = 90,53;

x_в.с. =1 – с учетом полного использования С₂.

Относительный лопаточный КПД:

, и проверяем

Расхождение между КПД, подсчитанным по разным формулам, незначительно.

Относительные потери от утечек через диафрагменные уплотнения подсчитываются для последующих ступеней:

, где

К_y – поправочный коэффициент ступенчатого уплотнения;

М_y – коэффициент расхода уплотнения (рис. 3.34 [1]);

Z_y –число гребней диафрагменного уплотнения;

m₁ – коэффициент расхода сопловой решетки;

F₁ – выходная площадь сопловой решетки;

F_y = p * d_y * d_y – площадь проходного сечения;

d_y – диаметр уплотнения;

d_y – радиальный зазор.

Относительные потери утечек через бандажные уплотнения:

x_y^d =

,где

d_n = d₁ + l₂ = 1,3 + 0,018 =1,318 - диаметр по периферии;

d_э – эквивалентный зазор, d_э =

,где

d_а = 1 мм – осевой зазор лопаточного бандажа;

d_z = 1 мм – радиальный зазор;

z_r = 2 – число гребней в надбандажном уплотнении.

d_э =

x_y^d =

Абсолютные потери от утечек через уплотнения ступени:

Dh_у =x_у^d * Е₀=0,045*90,46= 4,034кДж/кг

Относительные потери на трение:

x_тр =

,где

К_тр = (0,45¸0,8)*10^-3 – зависит от режима течения.

x_тр =

Абсолютные потери на трение:

Dh_тр =x_тр * Е₀= 0,0108*90,46 = 0,98 кДж/кг

Относительные потери от влажности:

x_вл =

, где

y₀ = 0,5 % - степень влажности перед ступенью;

y₂ = 7,5 % - степень влажности после ступени;

x_вл =2*0,5[0,9*0,005+0,35((0,075-0,005)]=0,029

Абсолютные потери от влажности:

Dh_вл =x_вл * Е₀= 0,029 *90,46= 2,623 кДж/кг

Используемый теплоперепад ступени:

h_i = E₀ - Dh_c - Dh_p - Dh_в.с. - Dh_y - Dh_тр - Dh_вл =

= 90,46 – 5,4 – 2,66 – 2,52 – 4,034 – 0,98 – 2,623 = 72,24 кДж/кг

Внутренний относительный КПД ступени:

h_oi = h_i / E₀ = 72,24 / 90,46 = 0,8

Внутренняя мощность ступени:

N_i = G_i * h_i = 65,18 * 72,24 = 4708,6 КВт.

Список используемой литературы:

1. «Тепловой расчет паровой турбины» Методические указания по курсовому проектированию. М.:МГОУ, 1994г.

2. Яблоков Л.Д., Логинов И.Г. «Паровые и газовые турбоустановки», 1988г.

3. Щегляев А.В. «Паровые турбины», 1976 г.

4. Теплофизические свойства воды и водяного пара п/р Ривкина, Александрова, 1980г.