Файл: Расчет цвд влажнопаровой турбины аэс.docx

Распределение теплоперепада цилиндра между ступенями

Расчет распределения теплоперепада по ступеням и определение числа ступеней представлен в таблице 3.

Таблица 3 – Распределение теплоперепада цилиндра между ступенями

№	Наименование	Обозначение	Размерность	Расчетная формула	1 отсек	2 отсек
1	Корневой диаметр	Dk	м	При n = 50 Гц => Dk=0,8…1,2 м	0,9	0,9
2	Степень реактивности в корневом сечении	ρk	-	задаётся 0,03..0,05	0,03	0,03
3	Скоростной коэффициент сопловой решётки	φ	-	задатся 0,96..0,98	0,98	0,98
4	Эффективный угол выхода потока из сопловой решётки в корневом сечении	α1э	градусы	задаётся 12..16	12	12
5	Расход пара через отсек	G1,G2	кг/с	G1=G0, G2=G1-Gотб	299	293
6	Энтропия отбора	S0отб	кДж/(кг*К)	S0отб=S1	5,694493238	5,694493238
7	Энтальпия отбора	h0отб	кДж/кг	из H-S диаграммы по Pотб,S0отб	2536,06	2536,06
8	Располагаемый теплоперепад для отсека	H0отс	кДж/кг	H0отс1=h0 - hотб H0отс2=hотб- h2t	190,97	115,32
9	Коэффициент возврата теплоты	α	-	задаётся 0,03..0,05	0,05	0,05
10	Фактический располагаемый теплоперепад отсека	(H0отс)факт	кДж/кг	(H0отс)факт = H0отс*(1+α)	200,515	121,082
11	Оптимальное значение отношения скоростей для ступеней отсека	(Xф)опт	-		0,486647624	0,486647624
12	Оптимальный теплоперепад ступени отсека	H0ст.опт	кДж/кг		42,19544423	42,19544423
13	Коэффициент	K0	-	принимается 0,92..0,96	0,94	0,935
14	Адиабатический теплоперепад ступени	H0ст.ад	кДж/кг	H0ст.ад.=H0ст.опт.*K0	39,66371758	39,45274036
15	Приблизительное число ступеней отсека	Z'отс	-		4,991538265	2,999530556
16	Фактическое число ступеней	Zотс	-	округление Z'	5	3
17	Фактическое значение располагаемого теплоперепада ступени	H0ст	кДж/кг		42,12493502	42,18899097
18	Фактический адиабатический теплоперепад промежуточных ступеней отсека	H0ад	кДж/кг	H0ад=H0ст*К0	39,59743892	39,44670656

---

2. 1   2   3   4   5   6   7   8   9

---

Расчет процесса течения пара через сопловую и рабочую решетки

Расчет процесса течения пара через сопловую и рабочую решетки приведен в табл. 4.

Таблица 4 – Расчет процесса течения пара через сопловую и рабочую решетки

№	Наименование	Обозн.	Размерн.	Расчетная формула	1	2	3	4	5	6	7	8
1	Энтальпия пара на входе в ступень	h0	кДж/кг	h0=h2 предыдущей ступени	2727	2687,3794	2650,195	2613,016	2575,842	2547,058	2507,329	2470,310
2	Энтропия пара на входе в в ступень	s0	кДж/кг*К	s0=s2 предыдущей ступени	5,6945	5,6990	5,7035	5,7081	5,713	5,716	5,721	5,727
3	Давление на входе в ступень	p0	МПа	p0=p2 предыдущей ступени	7,872	6,2575	5,0307	4,0322	3,2206	2,7	2,1080	1,6642
4	Степень сухости на входе в ступень	x0		x0=x2 предыдущей ступени	0,98	0,939	0,912	0,890	0,872	0,860	0,845	0,832
5	Распологаемый теплоперепад	H0ст	кДж/кг	Рассчитан заранее	42,1249	39,5974	39,5974	39,5974	30,5892	42,1890	39,4467	34,6067
6	Энтальпия пара на выходе из ступени	h2t	кДж/кг	h2t=h0-H0ст	2684,9	2647,782	2610,598	2573,419	2545,253	2504,869	2467,882	2435,703
7	Давление на выходе из ступени	P2	Мпа	из H-S диаграммы по h2t и S0	6,258	5,031	4,032	3,221	2,7	2,1080	1,6642	1,3468
8	Удельный объём в конце идеального процесса расширения пара	v2t	м^3/кг	из H-S диаграммы по h2t и S0	0,0291	0,0358083	0,04402	0,0541994	0,06376	0,079937	0,099143	0,120161
9	Степень сухости пара на выходе из ступени	x2t		из H-S диаграммы по h2t и S0	0,9377	0,9107272	0,88887	0,870611	0,85862	0,843197	0,830762	0,820944
10	Расход пара по ступеням	Gст	кг/с		299	299	299	299	299	293	293	293
11	Приблизительная высота лопатки ступени	l1приблл	м		0,0486	0,0580214	0,06899	0,0820229	0,10511	0,110361	0,132003	0,163169
12	Приближенный средний диаметр	dсрприбл	м	dк+l1приблл	0,9486	0,9580214	0,96899	0,9820229	1,00511	1,010361	1,032003	1,063169
13	Эффективный угол выхода пара из сопловой решётки без учёта влажности пара	α1э.ср.	град		12,628	12,749063	12,8901	13,05765	13,3538	13,421	13,69775	14,09516
14	Уточнённый эффективный угол выхода пара из сопловой решётки с учётом влажности	α1э.вл.ср.	град		12,758	13,16168	13,5074	13,853996	14,32	14,49769	14,93243	15,48508
15	Коэффициент	m	-		1,8788	1,8788259	1,87883	1,8788259	1,87883	1,878826	1,878826	1,878826
16	Степень реактивности на среднем диаметре	ρср	-		0,1213	0,1374305	0,15568	0,176614	0,21179	0,219469	0,249937	0,290716
17	Скорость пара на входе в ступень	C0	м/с	С01ст=0; С0=С2апред.	0	57,754324	60,0648	62,611376	63,9939	0	67,96921	69,78123
18	Полная располагаемая энергия ступени	E0ст	КДж/кг		42,125	41,26522	41,4013	41,557531	32,6368	42,18899	41,75661	37,04137
19	Располагаемый теплоперепад сопловой решётки	H0c	КДж/кг		37,015	35,594121	34,956	34,217888	25,7245	32,92983	31,32007	26,27284
20	Располагаемый теплоперепад рабочей решётки	H0р	КДж/кг		5,1102	5,6710991	6,44533	7,3396428	6,91223	9,259158	10,43654	10,76853
21	Энтальпия пара на выходе из сопловой решётки	h1t	КДж/кг		2690	2653,4531	2617,04	2580,7581	2552,17	2514,128	2478,319	2446,472
22	Давление пара на выходе из сопловой решётки	P1	МПа	Из h-S диаграммы P1(h1t,S0)	6,4352	5,191369	4,1811	3,3586288	2,81041	2,226723	1,772528	1,439152
23	Удельный объём пара на выходе из сопловой решётки	V1t	м^3/кг	Из h-S диаграммы v1t(h1t,S0)	0,0284	0,0347747	0,04257	0,0521549	0,06148	0,076061	0,093653	0,113193
24	Потери в сопловой решётке	Δhc	КДж/кг		1,4658	1,4095272	1,38426	1,3550284	1,01869	1,304021	1,240275	1,040405
25	Энтальпия пара на выходе из сопловой решётки	h1	КДж/кг		2691,5	2654,8626	2618,43	2582,1132	2553,18	2515,432	2479,559	2447,512
26	Энтропия пара на выходе из сопловой решётки	s1	КДж/кг*К	Из h-S диаграммы S1(h1,P1)	5,6971	5,7016054	5,70611	5,710737	5,71486	5,719098	5,724068	5,728792
27	Степь сухости пара на выходе из сопловой решётки	x1		Из h-S диаграммы X1(h1,P1)	0,9428	0,9153131	0,8932	0,8747969	0,86208	0,847325	0,834915	0,824835
28	Удельный объём пара на выходе из сопловой решётки	v1	м^3/кг	Из h-S диаграммы v1(h1,P1)	0,0284	0,0348064	0,04261	0,0521997	0,06152	0,076122	0,093725	0,113265
29	Теоретическая энтальпия на выходе из рабочей решётки	h'2t	КДж/кг	Из h-S диаграммы h'2t(S1,P2)	2686,4	2649,1863	2611,98	2574,7673	2546,27	2506,166	2469,115	2436,737
30	Уточненный располагаемый теплоперепад рабочей решётки	Н'0p	КДж/кг		5,1151	5,6762609	6,45102	7,3459198	6,91664	9,266652	10,44451	10,77539
31	Коэффициент скорости для рабочей решётки	Ѱ		задается: 0,93…0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96
32	Потери в рабочей решётке	ΔHр	КДж/кг		1,0204	1,0089899	1,03951	1,0751804	0,79048	1,163618	1,195053	1,081712
33	Энтальпия пара на выходе из рабочей решётки	h2	КДж/кг		2687,4	2650,1953	2613,02	2575,8424	2547,06	2507,329	2470,31	2437,818
34	Энтропия пара на выходе из рабочей решётки	s2	КДж/кг*К	Из h-S диаграммы S2(h2,P2)	5,699	5,7034827	5,7081	5,7128412	5,71644	5,721481	5,726576	5,731111
35	Степень сухости пара на выходе из рабочей решётки	x2		Из h-S диаграммы X2(h2,P2)	0,9393	0,912201	0,89028	0,8719758	0,85961	0,844507	0,832022	0,82202
36	Удельный объём пара на выходе из рабочей решётки	v2	КДж/кг	Из h-S диаграммы v2(h2,P2)	0,0292	0,0358642	0,04409	0,0542824	0,06384	0,080059	0,099291	0,120317

---

2. 1   2   3   4   5   6   7   8   9

---

Расчет скоростей на входе в решетки ступеней

Порядок расчета скоростей на входе в решетки ступеней приведен в табл. 5.

Таблица 5 – Расчет скоростей на входе в решетки ступеней

№	Наименование	Обоз.	Размер.	Расчетная формула	1	2	3	4	5	6	7	8
1	Теоретическая скорость рабочего тела на выходе из сопловой решётки	С1t	м/c		272,084	266,811	264,409	261,602	226,824	256,631	250,280	229,228
2	Реальная скорость пара на выходе из сопловой решётки	С1	м/c		266,642	261,475	259,121	256,370	222,287	251,499	245,275	224,644
3	Коэффициент расхода сопловой решётки	µс		принимается: 0,95…0,98	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97
4	Параметр сопловой решётки	Кср			0,4500	0,4773	0,5045	0,5318	0,5539	0,5825	0,6105	0,6359
5	Влажность на выходе из сопел		%		5,7155	8,4687	10,6804	12,5203	13,7919	15,2675	16,5085	17,5165
6	Степень реактивности на среднем диаметре	ρcp	-		0,1213	0,1374	0,1557	0,1766	0,2118	0,2195	0,2499	0,2907
7	Коэффициент	µср		по рисунку 13	1,014	1,023	1,027	1,033	1,035	1,035	1,038	1,038
8	Уточнённый коэффициент расхода для сопловой решётки	µсвл			0,976111	0,9806484	0,98321	0,9870225	0,9888	0,989776	0,992502	0,993441
9	Выходная площадь сопловой решётки	Fc	м^2		0,03196	0,039739	0,04896	0,0603946	0,08196	0,087737	0,110467	0,145638
10	Высота сопловой лопатки	L1	м		0,048561	0,0579868	0,06886	0,081755	0,10494	0,110414	0,132227	0,163317
11	Разница в высотах	-	%		0,134273	0,059616	0,18164	0,3277209	0,16687	0,047288	0,169884	0,090508
12	Теоретическая скорость на выходе из рабочей решётки	W2t	м/c		161,3132	160,40329	162,809	165,57632	141,973	172,2473	174,5569	166,0752
13	Реальная скорость на выходе из рабочей решётки	W2	м/с		154,861	153,987	156,296	158,953	136,295	165,357	167,575	159,432
14	Переферийная перекрыша	Δlп	м	Принимается с учетом высоты сопловой решетки	0,0018	0,0018	0,0018	0,0028	0,0032	0,0032	0,0032	0,0038
15	Корневая перекрыша	Δlк	м	Принимается с учетом высоты сопловой решетки	0,0016	0,0016	0,0016	0,0019	0,00225	0,00225	0,00225	0,0025
16	Высота рабочей лопатки	l2	м		0,0520	0,0614	0,0723	0,0865	0,1104	0,1159	0,1377	0,1696
17	Коэффициент расхода рабочей решётки	µр		принимается: 0,95…0,98	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96
18	Параметр рабочей лопатки	Кр			0,4499	0,4772	0,5044	0,5317	0,5538	0,5824	0,6104	0,6359
19	Коэффициент расхода рабочей решётки с учётом влажности пара	µрвл			0,96605	0,97054	0,97307	0,97684	0,97861	0,97957	0,98227	0,98320
20	Эффективный угол выхода пара из рабочих лопаток	β2эф.ср.			21,17032	21,85419	22,19001	22,06436	23,18414	22,17548	22,30580	22,37053
21	Угол выхода пара из рабочей лопатки	β2вл.ср.			21,8973	22,9585	23,6153	23,7405	25,1421	24,2704	24,6087	24,8381

---