Файл: Курсовой проект Чита 2010 г. Федеральное агентство по образованию.doc

1	2	3	4	5	6
Относительная скорость выхода пара из рабочей решетки w₂, м/с	204,4	211,4	219,2	226,9	234,8
Степень реактивности, %	55,70	60,76	65,00	68,59	71,65
Степень реактивности( при корневой степени реактивности 3%) ρ, %	3,000	14,08	23,36	31,21	37,92
Удельная работа пара L_u, кДж/кг	31,10	31,10	31,10	31,10	31,10
Относительный лопаточный КПД η_ол	0,849	0,849	0,849	0,849	0,849

Рис. 7.1 – Сечение 1.

Рис. 7.2 – Сечение 2.

Рис. 7.3 – Сечение 3.

Рис. 7.4 – Сечение 4.

Рис. 7.5 – Сечение 5.

8. Расчет переменного режима ЦНД

Проведем расчет переменного режима ЦНД при расходе на турбину равном 50% от расчетного, т.е при G= 0,5∙G_o= 0,5∙219,5 = 109,75 кг/с.

Рассчитаем давление пара перед первой ступенью ЦНД p₁ при новом режиме по формуле Стодолы-Флюгеля, считая, что давление отработавшего пара p₂ остается неизменным:

, где p_zo – давление перед первой ступенью ЦНД при расчетном режиме (см. табл.6.1).

Располагаемый теплоперепад группы нерегулируемых ступеней:

.

Средний расход пара:

.

Потери с выходной скоростью:

по табл.6.1.

Внутренний относительный КПД группы нерегулируемых ступеней:

,

где

поправка на влажность.

Использованный теплоперепад нерегулируемых ступеней ЦНД:

,

Внутренняя мощность группы нерегулируемых ступеней составит:

9. Расчет на прочность лопаток турбин

Таблица 9.1 – Расчет на прочность.

Величина	Формула	Расчет	Результат
1	2	3	4
Расход пара в ступени, , кг/с	По таблице 6.1	-	190,8
Число рабочих лопаток в ступени,	По таблице 6.1	-	97
Абсолютная скорость на выходе из сопловой решетки, ,м/с	По таблице 6.1	-	155,695
Абсолютная скорость на выходе из рабочей решетки, ,м/с	По таблице 6.1	-	71,028
Угол выхода потока из сопловой решетки,	По таблице 6.1	-	23,6
Угол выхода потока из рабочей решетки,	По таблице 6.1	-	61,958
Давление пара перед рабочими лопатками, ,Па	По таблице 6.1	-	1721
Давление пара за рабочими лопатками, ,Па	По таблице 6.1	-	1580
Шаг решетки, ,м	По таблице 6.1	-	0,06
Высота лопаток, ,м	По таблице 6.1	-	0,127
Окружное усилие пара, ,Н			214,056
Осевое усилие пара, ,Н			0,37
Равнодействующая окружного и осевого усилий ,Н			214,056

Продолжение табл. 9.1

1	2	3	4
Максимальный изгибающий момент для профильной части лопатки,			13,5

Для лопатки последней ступени примем нержавеющую сталь 1Х13;

стр.95[1]

Максимальное изгибающее напряжение на входных и выходных кромках лопатки, а также на её спинке, Па:

;

; стр. 94 [1]

где

-момент сопротивления сечения профиля лопатки у её основания, относительно оси

, проходящей через центр тяжести профиля параллельно хорде b (для кромки лопатки),м

;

-то же, для спинки лопатки, м

;

принимаем по таблице 14.1 стр. 95 [1]

;

Па =4,7 МПа

Па = 7,1 МПа;

Допустимые напряжения:

-предел текучести (принимаем по таблице)=360 МПа; табл.14.2, стр.96 [1]

К

=2-коэффициент запаса прочности (принимаем); стр.96 [1]

МПа;

В результате получили, что действующие на лопатку напряжения

=4,7 МПа и

=7,1 МПа не превышают допустимое напряжение

=180 МПа.

Заключение

В курсовом проекте рассчитывался цилиндр низкого давления турбины Р-102/107-130/15 ТМЗ. В результате расчета при номинальной мощности определены значения внутренних КПД группы нерегулируемых ступеней, а так же КПД всего цилиндра в целом который составил η_oi^цнд= 0,83.

Мощность ЦНД турбины при этом равна 42742,22 кВт.

Произведенный расчет на переменный режим при снижении расхода на 50%, привело к снижению мощности на 63% до значения 15957,58 кВт, что вполне допустимо для данного типа турбин.

Также был произведен расчет на прочность лопаток турбин последней ступени, в результате было показано, что турбина удовлетворяет заявленным требованиям надежности.

Список литературы

Басс. М.С. Турбины ТЭС и АЭС. Курсовое проектирование: учеб. пособие /М.С. Басс, С.А. Иванов. –Чита: ЧитГУ, 2006. –103 с.
Трубилов М. А., Арсеньев Г. В., Фролов В. В.; Под ред. Костюка А. Г., Фролова В. В. Паровые и газовые турбины. Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 352 с. ил.
Трухний А. Д. Стационарные паровые турбины. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 640 с. ил.
Леонков А. М.. Паровые и газовые турбины. Курсовое проектирование. – Минск: Высшая школа, 1986.
Зуб М. М. Паровые турбины. Курсовое проектирование.