Турбина Т-250/300-240 УТМЗ

Для этого во всех ступенях каждого отсека выбирают одинаковые теплоперепады по параметрам торможения, степени реактивности ρ и углам .Диаметр первой нерегулируемой ступениДля проточной части с одинаковыми регулирующими ступенями принимаетсямм.Отношение скоростейгде– степень реактивности рабочей решётки первой ступени;– эффективный угол выхода из сопловой решётки;φ – коэффициент скорости сопловой решётки.Располагаемый тепловой перепад первой нерегулируемой ступени по параметрам торможения перед ступеньюДля первой нерегулируемой ступени перепады по параметрам торможения и статическим параметрам равны.Тепловой перепад в сопловой решёткеВысота сопловой решёткигде – удельный объем пара в конце изоэнтропийного расширения в соплах, м3/кг. Определяется из h,S – диаграммы при построении процесса отложением (рис 1, 2); – коэффициент расхода сопловой решётки;е – степень парциальности ступени.Теоретическая скорость истечения пара из сопловой решёткиВысота рабочей решёткигде: – перекрыши, мм. Определяются по таблице 2.Корневой диаметр ступениЭтот диаметр применяется постоянным для отсека.Число ступеней отсекагде – изоэнтропийный тепловой перепад рассчитываемого отсека, кДж/кг.Ориентировочное число ступеней отсекастРасполагаемый тепловой перепад по статическим параметрам пара перед первой ступеньюгде Располагаемый тепловой перепад по статическим параметрам пара перед ступенью, принимается одинаковым для всех ступеней, кроме первой – .Коэффициент возврата теплагде – для процесса перегретого пара.Внутренний относительный КПД () берется по построению ориентировочного рабочего процесса турбины и подсчитывается по формуле ().НевязкаНевязка должна быть распределена по ступеням.Поправка к тепловому перепаду ступени по статическим параметрамСкорректированный тепловой перепад ступени по статистическим параметрам параДиаметр и высота лопатки любой ступени отсека определяется из уравнения неразрывности, которое при равенстве во всех ступенях отсека тепловых перепадов по параметрам торможения , степени реакции ρ, углов и расходов пара для рабочей решётки.где: – удельный объём пара рассчитываемой ступени, –удельный объем пара первой ступени, Высота лопатки любой рабочей ступени отсекаДиаметр первой ступениСтупени высокого давления обычно проектируется с одинаковой высотой рабочей решётки на выходе и на вход – .Высота сопловой решёткигде: – перекрыши, мм. Определяются по таблице 2.Расчеты по всем ступеням сведены в таблицу 4.При расчёте второго отсека, который необходимо произвести при выполнении проточной части по первому варианту, число ступеней этого отсека выбирают по условию уравновешения осевых усилий равным или большим но единицу числа нерегулируемых ступеней первого отсека.Перепады по параметрам торможения для всех ступеней принимают одинаковыми, как при расчёте первого отсека, но большим по величине. По последнему условию выбор числа ступеней второго отсека зависит от величины располагаемого перепада второго отсека.Таблица 4Сводная таблица расчёта отсека высокого давленияНаименование величиныОбозначениеЕд. измеренияФормула, способ определенияНомер ступени1234Скорректированный располагаемый тепловой перепад ступени по статическим параметрамкДж/кг52,2352,2352,2352,23Удельный объём пара за рабочей решёткойИз h,S– диаграммы0,0300,060,130,3Произведение высоты рабочей лопатки на диаметр ступени0,070,150,330,78Высота рабочей решётким200319504811Высота сопловой решёткимм195314499809Диаметр ступенимм350469654961ЗАКЛЮЧЕНИЕТепловой расчёт паровых турбин выполняется при их проектировании, модернизации или реконструкции. При проектировании расчёт турбины выполняется с целью определения основных размеров и характеристик проточной части: числа ступеней, КПД ступеней, отдельных цилиндров и турбины в целом.Модернизация турбины производится с целью повышения КПД проточной части и мощности турбины. Повышение КПД достигается путём замены сопловых и рабочих решёток ступеней аэродинамический более совершенными. Существенное повышение мощности турбины достигается увеличением проточной части в пределах, допускаемых её конструкцией.Таким образом, при модернизации паровой турбины размеры её проточной части и типы профилей решёток будут заданы, и при тепловом расчёте определяются расход пара и мощность.Для турбин Т-250/300-240 УТМЗ расчётные расходы через ЦВД и ЦСД соответствует режиму номинальной мощности при номинальных значениях давлений и расходов отбираемого пара.В курсовом проекте рассчитаны геометрические параметры сопловых и рабочих решёток. Выбраны их профили. Верность подбора профилей проверена определением избегающего напряжения , действующего на рабочую лопатку.В hs- диаграмме построен действительный процесс расширения пара в проточной части турбины, с учётом всех потерь.Произведён тепловой расчёт нерегулируемых ступеней первого отсека турбины. По данному нормативному расчёту можно рассчитать параметры любой нерегулируемой ступени.Определены потери давления, потери с выходной скоростью, КПД относительный лопаточный и относительный внутренний η, рассмотрен процесс в hs – диаграмме для проточной части турбины, что позволяет произвести выбор типа парораспределения, типа регулирующей ступени и другие решения по конструктивному оформлению турбины.Определение полезно-использованного теплового перепада на регулирующую ступень дало возможность найти параметры начала процесса в нерегулируемой ступени, а КПД отсеков проточной части нерегулируемых ступеней были найдены в зависимости от объёмного расхода пара в отсеке в начале процесса к его конечному значению.Путем детального расчёта были определены профили решёток, КПД и мощность ступеней и цилиндра в целом.Была определена степень реакции. Проектирование ступени начинается с выбора типа ступени, имеющие определённую степень реакции, изменение которой влияет на относительный лопаточной КПД , осевые усилия, действующие на ротор турбины, располагаемый теплоперепад, число ступеней и соответственно стоимости турбины. Выбор степени реакции является технико-экономическим показателем.После расчёта сопловой решётки был построен входной треугольник скоростей в рабочую решётку. Для вычисления КПД и мощности ступени был построен выходной треугольник скоростей из рабочих лопаток.Для расчёта полного относительного внутреннего КПД ступени , внутренней мощности и параметров пара на входе в следующую ступень определены оставшиеся потери в ступени: потери на трение , потеря от парциальности, и (потеря энергии в соплах).Таким образом, в результате теплового расчёта получены геометрические размеры ступени d, , углы потока и скорости в зазоре между соплами и рабочими лопатками, и на выходе из ступени, оценена экономичность ступени (КПД и ), определена её внутренняя мощность и выбраны профили сопл и рабочих лопаток.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1.Беннет, Майерс. Гидродинамика, теплообмен и массообмен. 2015 г.2. Богословский В.Н. Тепловой режим зданий.- М.,Стройиздат, 2015 г.3. Конструкция и расчет деталей паровых турбин – Смоленский А.Н. 20124. Костюк А., Фролов В.,БулкинА., ТрухнийА.Паровые и газовые турбины для электростанций - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. – 556 с.5. Плавильные агрегаты. Теплотехника, управление и экология. В 4 книгах. Книга 2: В. Г. Лисиенко, Я. М. Щелоков, М. Г. Ладыгичев-Москва, Теплотехник, 2013 г.6. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий: К. Ф. Фокин-Санкт-Петербург, АВОК-ПРЕСС, 2015 г.7. Тепловые и атомные электростанции. Справочник:-Москва, МЭИ, 2014 г.8. Теплотехника:-Санкт-Петербург, Высшая школа, 2012 г.9. Турбины тепловых и атомных электростанций- Костюк А.Г.,Фролова В.В. 2012.10. Эксплуатация теплоэнергетических установок и систем -Паскарь Б.Л. 2014г.ПриложениеРис. 1 - Процесс расширения пара в турбине в hs-диаграмме