ТУрбина ПР-25-90/10-0,9 УТМЗ

Для построения процесса расширения пара в h, S - диаграмме через конец отрезков и (потеря энергии в соплах) проводятся изобары и .Построение треугольников скоростей и определение всех их элементов дает возможность выбрать типы профилей турбинных решеток, определить потери в лопаточном аппарате, относительный лопаточный КПД, шаг и количество лопаток.Входной треугольник скоростей строится по углу α1 и скоростям - абсолютной С1 и окружной U (рис. 3). Абсолютная скорость потока пара, м/c.(35)Окружная скорость, м/c.(36)где = 50 с-1.Относительная скорость на входе в рабочую решетку и угол β1 определяются графически из входного треугольника скоростей.β1=19º;м/с;С2=50;Действительная относительная скорость пара на выходе из рабочей решетки, м/с.(37)где - коэффициент скорости рабочей решетки. Высота рабочей лопатки, мм.(38)где и - перекрыши, мм. Определяется по таблице 4 в зависимости от высоты сопловой лопатки.Таблица 4Величина для ступеней открытого типаВысота сопловой решетки I2ьммПерекрышаВнутренняя, ммВнешняя, мм≤35≤1,0≤2,035/551,02,0/2,555/751,5/2,02,5/375/1502,0/2,53,0/3,5150/3002,0/3,03,5/4,0300/4005,0/6,06,5/7,5Теоретическая относительная скорость пара на выходе из рабочей решётки, м/с.(39)Выходной угол потока пара(40)По полученным данным строится выходной треугольник скоростей.Абсолютную скорость выхода потока пара из рабочей решётки С2 и угол α2 определяется графически из выходного треугольника скоростей.Потеря энергии в рабочей решётке, кДж/кг.(41)Потеря энергии с выходной скоростью, кДж/кг..(42)Число Маха для рабочей решётки(43)где - давление за регулирующей ступенью, МПа. Определяется по h, S– диаграмме; - удельный объём пара за рабочей решёткой, м3/кг. Определяется по h, S– диаграмме;По числу Маха и углу выбирается профиль рабочей решётки по табл. 3.Р-2314АПо характеристике выбранной решетки по табл. 3 принимается оптимальный шаг хорда b2, объёмное напряжение и ширина профиля В2.Шаг рабочей решётки, мм.(44)Количество лопаток в рабочей решётке, шт.(45)После выбора профиля рабочей решётки производится проверка на прочность по максимальным изгибающим напряжениям в рабочей лопатке.Окружное усилие, действующее на лопатки, Н.(46)Изгибающее напряжение, действующее на лопатку, МПа.(47)где – объёмное напряжение, см3.Для сталей, наиболее широко применяемых при изготовление рабочих лопаток в ступенях с парциальным подводом пара доп= 1520 МПа.2.4. Определение КПД ступениОтносительный лопаточный КПД ступени по потерям энергии в проточной части(48)Относительный лопаточный КПД ступени по проекциям скоростей(49)Расхождение не более 1%.Средний относительный лопаточный КПД ступени.(50).В дальнейшем в расчетах используется .Относительный внутренний КПД ступени(51)Относительная величина потерь на трение(52)где Ктр = (0,450,80) × 10-3, коэффициент, учитывающий трениеОтносительные потери от парциального подвода пара(53)где п = 4 - число групп сопл.Доля окружности, занятая кожухом(54)Потери на трение диска регулирующей ступени о пар, кДж/кг.(55)Потери, вызванные парциальным подводом пара, кДж/кг.(56)44.Действительный тепловой перепад ступени, кДж/кг.(57)Внутренняя мощность ступени, кВт.(58)Все расчеты сводятся в таблицу 5.Таблица 5Сводная таблица расчета ступениНаименованиеОбозначениеЕдиницы измеренияРешёткисопловаярабочаяРасход параGкг/с38,238,2Средний диаметр регулирующей ступеним1,11,1Окружная скоростьUм/с174,3174,3Давление свежего параР0МПа8,828,82Температура свежего пара°С547495Отношение скоростейU/Сф0,40,4Располагаемый тепловой перепад турбиныН0кДж/кг1024,5Степень реакции0,060,1Располагаемый тепловой перепад решётки,кДж/кг89,39,5Скорость входаС1, м/с393,02, 220Давление пара за решеткойМПа0,60,57Удельный объем пара за решёткойм3/кг0,0640,06Число Маха,0,5980,391Коэффициент расхода0,970,97Выходная площадьF1,F2м'20,0060,0096Эффективный угол выходаград1123Угол входаград6615Профиль решёткиС-90-12АР-2314АСтепень парциальнойе0,30,3Высота лопаткиl1,l2мм30,2231,72Хорда профиляb1,b2мм6,252,59Относительный шаг51,55Число лопатокzшт23224Коэффициент скорости0,960,8Скорость выходам/с50207,69Потеря энергии в решеткеh1h2кДж/кг12,0612,1Потеря энергии с выходной скоростьюhвскДж/кг1,25Относительный лопаточный КПД0,738Относительный внутренний КПД!0,7Потери на трение диска1,98∙10^(-8)Потери от парциальности0,036Доля окружности, занятая кожухом0,47Действительный тепловой перепад турбиныHiкДж/кг863,47Внутренняя мощность ступениNiкВт2250,35ЗАКЛЮЧЕНИЕВ курсовом проекте был построен процесс расширения пара в h, s – диаграмме, теоретический и действительный. Был получен действительный расход пара на турбину и производственный отбор. Рассчитаны основные показатели расширения пара при попадании в одновенечную ступень и рабочие лопатки. Стали известны потери в рабочих лопатках и получен действительный теплоперепад. Построен треугольник скоростей.С определением полезно используемого теплового перепада стало возможным найти параметры начала процесса в нерегулируемой ступени. КПД отсеков проточной части нерегулируемых ступеней были найдены в зависимости от объемного расхода пара через них и отношение давлений пара в отсеке в начале процесса к его конечному значению.Рассчитано допустимое изгибающее напряжение, действующее на рабочую лопатку. Оно должно быть 15-20 МПа. При расчете получилось 6 МПа, что соответствует требованиям.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. «Теплофикационные паровые турбины», М.: Энергия, 2013.2. Волков Э.П. «Энергетические установки электростанций», М.: Энергоатомиздат, 2014.3. Гиршфельд В.Я., Князев А.М., Куликов В.Е. «Режимы работы и эксплуатации ТЭС», М.: Энергия, 2014.4. Григорьев В.А., Зорин В.М. «Тепловые и атомные электрические станции», М.: Энергоиздат, 2015.5. Доброхотов В.И. «Эксплуатация энергетических блоков», М.: Энергоиздат.6. Кудряшов А.Н. Лекции по курсу «Турбины ТЭС и АЭС».7. Кудряшов А.Н., Фролов А.Г. «Тепловой расчет паровой турбины», методические указания, 2-е изд.. дополн. и перераб.- Иркутск.8. Рыжкин В.Я. «Тепловые электрические станции», М.: Энергоатомиздат, 2011.9. Стерман Л.С. «Тепловые и атомные электрические станции», М.: Энергоатомиздат, 2012.10. Трухний А.Д. «Стационарные паровые турбины», М.: Энергоатомиздат, 2013.