Файл: Расчет цвд влажнопаровой турбины аэс.docx

№	Наименование	Обознач.	Размерн.	Расчетная формула	1	2	3	4	5	6	7	8
1	Диаметр средний	d1ср	м		0,9486	0,9580	0,9689	0,9818	1,0049	1,0104	1,0322	1,0633
2	Окружная скорость сопловой решетки	U1	м/с		148,9996	150,4802	152,1885	154,2137	157,8552	158,7154	162,1419	167,0255
3	Проекции абсолютной скорости на выходе из сопловой решетки	C1u	м/с		260,0586	254,6064	251,9532	248,9122	215,3808	243,4905	236,9917	216,4893
4	Проекция абсолютной скорости выхода рабочего тела из сопловой решетки на ось координат a	C1a	м/с		58,8854	59,5378	60,5232	61,3875	54,9801	62,9604	63,2023	59,9771
5	Проекции относительной скорости на входе в рабочую решетку	W1a	м/с	C_1a	58,8854	59,5378	60,5232	61,3875	54,9801	62,9604	63,2023	59,9771
6	Проекция относительной скорости выхода пара из сопловой решетки на ось координат a	W1u	м/с		111,0590	104,1262	99,7647	94,6985	57,5256	84,7751	74,8498	49,4639
7	Относительная скорость выхода пара из сопловой решетки	W1	м/с		125,7044	119,9459	116,6879	112,8549	79,5739	105,5975	97,9644	77,7427
8	Относительный угол выхода пара из сопловой решетки	β1	град		27,93332	29,76026	31,24350	32,95298	43,70386	36,60040	40,17733	50,48717
9	Диаметр средний	d2ср			0,9520	0,9614	0,9723	0,9865	1,0104	1,0159	1,0377	1,0696
10	Окружная скорость рабочей решетки	U2	м/с		149,5337	151,0143	152,7226	154,9520	158,7113	159,5715	162,9980	168,0151
11	Проекции относительной скорости на выходе из рабочей решетки	W2u	м/с		143,6880	141,7895	143,2076	145,5023	123,3816	150,7424	152,3543	144,6845
12	Проекция абсолютной скорости выхода пара из рабочей решетки на ось координат u	W2a	м/с		57,7543	60,0648	62,6114	63,9939	57,9067	67,9692	69,7812	66,9703
13	Проекции абсолютной скорости на выходе из рабочей решетки	C2a	м/с	W_2a	57,7543	60,0648	62,6114	63,9939	57,9067	67,9692	69,7812	66,9703
14	Относительная скорость выхода пара из рабочей решетки	C2u	м/с		-5,8456	-9,2248	-9,5150	-9,4497	-35,3297	-8,8291	-10,6437	-23,3305
15	Абсолютная скорость на выходе из рабочей решетки	C2	м/с		58,0494	60,7691	63,3302	64,6878	67,8334	68,5402	70,5883	70,9178
16	Угол выхода абсолютной скорости из рабочей решетки	α2	град		95,7795	98,7313	98,6411	98,3999	121,3880	97,4012	98,6724	109,2069

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Расчет КПД и мощности ступени

Порядок расчета КПД и мощности ступени приведен в табл. 7.

Таблица 7 – Расчет КПД и мощности ступени

№	Наименование	Обозначение	Размерность	Расчётная формула	1 ступень	2 ступень	3 ступень	4 ступень	5 ступень	6 ступень	7 ступень	8 ступень
1	Профиль сопловой лопатки	-	-	Принимается: по α_1э.ср^влиα₂	С-9012А	С-9015А	С-9015А	С-9015А	С-9015А	С-9015А	С-9015А	С-9015А
2	Напряжение в муфте	τ	МПа	Принимается: 35…45	40	40	40	40	40	40	40	40
3	Механический КПД ступени	η_мех	-	Принимается: 0,995…0,997	0,996	0,996	0,996	0,996	0,996	0,996	0,996	0,996
4	КПД генератора	η_ген	-	Принимается: 0,985…0,990	0,987	0,987	0,987	0,987	0,987	0,987	0,987	0,987
5	Теплоперепад цилиндра	H₀	кДж/кг	Из предварительного расчета	318,09425
6	Относительный внутренний КПД цилиндра	η_0i^вл	-	Из предварительного расчета	0,7800993
7	Диаметр муфты	D_м	м		0,12243	0,12243	0,12243	0,12243	0,12243	0,12243	0,12243	0,12243
8	Диаметр диафрагменных уплотнений	d_упл	м		0,15304	0,15304	0,15304	0,15304	0,15304	0,15304	0,15304	0,15304
9	Зазор в диафрагменных уплотнениях	δ	м	Принимается: (0,3…0,8)10^-3	0,0005	0,0005	0,0005	0,0005	0,0005	0,0005	0,0005	0,0005
10	Площадь зазора в диафрагменных уплотнениях	f	м²		0,00024	0,00024	0,00024	0,00024	0,00024	0,00024	0,00024	0,00024
11	Коэффициент расхода через уплотнения диафрагм	μ_упл	-		0,7809	0,7845	0,7866	0,7896	0,7910	0,7918	0,7940	0,7948
12	Утечка пара через диафрагменное уплотнение	G_ут	кг/с		1,7991	1,4470	1,1744	0,9521	0,7016	0,6422	0,5101	0,3869
13	Скорость звука в паре за ступенью	a_2t	м/с		454,9852	452,1703	448,8451	445,1041	442,0481	437,3232	432,7441	428,578
14	Число маха за ступенью	M_2t	-		0,3545	0,3547	0,3627	0,3720	0,3212	0,3939	0,4034	0,3875
15	Оптимальный относительный шаг рабочих лопаток			Принимается: по атласу профилей	0,58	0,58	0,58	0,58	0,58	0,58	0,58	0,58
16	Входной угол рабочих лопаток	β_1л	град		30,93332	32,7603	34,2435	35,9530	46,7039	39,6004	43,1773	53,4872
17	Профиль рабочих лопаток	-	-	Принимается: по β_1л и β_2л	Р-3021А	Р-3021А	Р-3525А	Р-3525А	Р-3525А	Р-3525А	Р-3525А	Р-3525А
18	Угол установки рабочих лопаток	β_y	м		80,9	82	79,4	79,6	80,8	79,8	80,2	80,4
19	Ширина рабочих лопаток	B	м		0,013	0,015	0,018	0,022	0,028	0,029	0,034	0,042
20	Хорда рабочих лопаток	b	м		0,0132	0,0151	0,0183	0,0224	0,0284	0,0295	0,0345	0,0426
21	Отношение	-	-		0,2534	0,2468	0,2534	0,2587	0,2570	0,2543	0,2506	0,2511
22	Число рабочих лопаток	Z'_p	-		391,6488	343,7808	287,5793	238,8814	192,9429	186,7414	162,9001	136,0116
23	Принятое число рабочих лопаток	Z_p	-	Округляем по Z'_р	392	344	288	239	193	187	163	137
24	Фактических относительный шаг рабочих лопаток		-		0,57948	0,57963	0,57915	0,57971	0,57983	0,57920	0,57964	0,57582
25	Коэффициент потерь	ζ₁	-	Определяется по характеристикам профиля по М_2t	0,06	0,058	0,045	0,043	0,043	0,04	0,044	0,039
26	Коэффициент потерь	ζ₂	-		0,05	0,048	0,051	0,05	0,038	0,047	0,041	0,035
27	Коэффициент потерь	ζ₃	-	Определяется по характеристикам профиля	0,045	0,044	0,042	0,039	0,035	0,038	0,037	0,034
28	Коэффициент потерь	ζ₄	-		0,06	0,056	0,052	0,06	0,051	0,049	0,048	0,052
29					3,9467	4,0526	3,9461	3,8652	3,8917	3,9322	3,9902	3,9819
30	Суммарные коэффициенты потерь рабочей решетки	ζ_p	-		0,215	0,206	0,19	0,192	0,167	0,174	0,17	0,16
31	Коэффициент скорости рабочей решетки	Ψ_p	-		0,88600	0,89107	0,9	0,89889	0,91269	0,90885	0,91104	0,91652
32	Скорость выхода пара из рабочей решетки	W₂	м/с		142,9238	142,9300	146,5280	148,8346	129,5775	156,5462	159,0289	152,2104
33	Потери в рабочих решетках	∆H_р	кДж/кг		2,79736	2,65011	2,51814	2,63189	1,68306	2,58122	2,58996	2,20648
34	Энтальпия пара за рабочими решетками	h₂	кДж/кг		2689,156	2651,836	2614,49	2577,3991	2547,95	2508,747	2471,705	2438,94
35	Степень сухости пара за рабочими решетками	X₂	-	По h-S диаграмме по h₂ и P₂	0,94045	0,91320	0,89115	0,87285	0,86010	0,84526	0,83275	0,82259
36	Веерность рабочих лопаток	θ	-		18,3207	15,6611	13,4547	11,4100	9,1531	8,7678	7,5370	6,3061
37	Коэффициент	Ψ/K_y	-	По характеристикам профиля	0,27	0,25	0,18	0,15	0,14	0,13	0,13	0,13
38	Коэффициент	K_y	-	По характеристикам профиля	0,7	0,08	1,1	1,3	1,4	1,4	1,5	1,6
39	Коэффициент сепарации	Ψ	-		0,189	0,02	0,198	0,195	0,196	0,182	0,195	0,208
40	Изменение сухости пара за счет сепарации пара	∆X₂	-		0,0113	0,0017	0,0216	0,0248	0,0274	0,0282	0,0326	0,0369
41	Изменение сухости пара за рабочей решеткой с учетом сепарации влаги	X_2сеп	-		0,9517	0,9149	0,9127	0,8976	0,8875	0,8734	0,8654	0,8595
42	Температура пара за рабочей решеткой	T	K		551,49	537,48	523,98	510,98	501,24	488,21	476,43	466,39

43	Энтальпия пара за рабочей решеткой с учетом сепарации влаги	h_2сеп	кДж/кг	По h-S диаграмме по X_2сеп и P₂	2706,643	2654,679	2651,371	2621,434	2597,897	2561,651	2534,545	2511,475
44	Изменение энтальпии пара за счет сепарации влаги	∆h_сеп	кДж/кг		17,4865	2,8427	36,8766	44,0352	49,9459	52,9046	62,8405	72,5318
45	Угол выхода пара из ступени	α_2ср^вл	град		275,7795	278,7313	278,6411	278,3999	301,3880	277,4012	278,6724	289,2068
46	Скорость выхода пара из ступени	С₂	м/с		58,0494	60,7691	63,3302	64,6878	67,8334	68,5402	70,5883	70,9178
47	Выходная энергия пара	∆h_вых	кДж/кг		1,6849	1,8464	2,0054	2,0923	2,3007	2,3489	2,4914	2,5147
48	Потеря от влажности пара	∆h_вл	кДж/кг		1,2515	2,6164	3,1534	3,8337	3,4144	4,8993	5,2700	4,9706
49	Коэффициент использования выходной скорости в последующей ступени	X	-	Принимается для последней ступени отсека 0, для промежуточных - 1	1	1	1	1	0	1	1	0
50	Относительны лопаточный КПД ступени	η_ол	-		0,8691	0,8382	0,8296	0,8118	0,7421	0,7918	0,7821	0,7103
51	Мощность трения о диск	N_тр	кВт		92,2385	79,1056	68,3577	59,9921	57,3885	47,6475	43,0360	41,4402
52	Потери на трение диска	∆h_тр	кДж/кг		0,3085	0,2646	0,2286	0,2006	0,1919	0,1626	0,1469	0,1414

53	Потери с утечками через диафрагменное уплотнение	∆h_ут^диаф	кДж/кг		0,2535	0,1997	0,1626	0,1323	0,0766	0,0925	0,0727	0,0489
54	Периферийный диаметр рабочих лопаток	d_n	м		1,0039	1,0228	1,0445	1,0729	1,1208	1,1317	1,1754	1,2392
55	Угол выхода потока из сопел в периферийном сечении для перегретого пара	α_1n^пп	град		13,3385	13,5798	13,8576	14,2191	14,8260	14,9645	15,5140	16,3134
56	Синус угла выхода пара из сопел в периферийном сечении	sin(α_1n^вл)	-		0,2376	0,2454	0,2534	0,2626	0,2756	0,2805	0,2927	0,3093

57	Угол выхода пара из соел в периферийном сечении	α_1n^вл	град		13,7446	14,2067	14,6803	15,2256	15,9975	16,2913	17,0212	18,0160
58	Косинус угла выхода пара из сопел в периферийном сечении	cos(α_1n^вл)	-	-	0,9714	0,9694	0,9674	0,9649	0,9613	0,9598	0,9562	0,9510

59	Реактивность в периферийном сечении	ρ_n	-		0,2117	0,2386	0,2677	0,3032	0,3572	0,3683	0,4104	0,4642
60	Осевой зазор в периферии	δ_ап	м	Принимается: 1,5…3 мм	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002
61	Радиальный зазор в периферии	δ_r	м	Принимается: 1,5…3 мм	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002
62	Число усиков в радиальном уплотнении	Z_r	-		2	2	2	2	2	2	2	2
63	Эквивалентный радиальный зазор	δ_эквⁿ	м		0,000894	0,000894	0,000894	0,000894	0,000894	0,000894	0,000894	0,000894
64	Коэффициент потерь с утечками через радиальный зазор	ζ_утⁿ	-		0,03765	0,03188	0,02800	0,02459	0,01920	0,01971	0,01729	0,01374
65	Потери с утечками через радиальный зазор	∆h_утⁿ	кДж/кг		1,5861	1,3155	1,1594	1,0220	0,6265	0,8317	0,7222	0,5089
66	Относительный внутренний КПД ступени	η_0i	-		0,8181	0,7951	0,7921	0,7792	0,7147	0,7660	0,7595	0,6914
68	Полезный теплоперепад ступени	h_i	кДж/кг		34,4623	32,8265	32,8374	32,4272	23,3696	32,3176	31,7536	25,6666
69	Коэффициент использования выходной скорости предыдущей ступени	μ	-	Принимается для первой ступени отсека 0, для промежуточных - 1	0	1	1	1	1	0	1	1
70	Внутренняя мощность	N_i	кВт		10304,23	9815,14	9818,40	9695,74	6987,50	9469,07	9303,81	7520,33
71	Энтальпия пара за ступенью	h_o2	кДж/кг		2675,074	2650,025	2578,635	2534,548	2500,435	2461,836	2410,386	2369,593
72	Температура пара за ступенью	t_o2	°C	По h-S диаграмме по P₂ и h_o2	278,342	264,325	250,834	237,825	228,086	215,059	203,279	193,245
73	Степень сухости пара за ступенью	x_o2	-	По h-S диаграмме по P₂ и h_o2	0,931	0,912	0,870	0,849	0,834	0,820	0,801	0,787