Расчет тепловой схемы и проточной части турбины Р-100-130/15
Расчет процесса расширения в турбине и его построение на H-S диаграмме. Действительный нагрев воды в питательном насосе. Сводная таблица параметров рабочей среды. Тепловой баланс для деаэратора. Определение величины теплоперепада сопловой решетки.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.02.2014 |
Размер файла | 192,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Введение
Паровая турбина Р-100-130/15 ТМЗ мощностью 100 МВт спроектирована на начальные параметры 12,75 МПа и 555С, противодавление 1,47 МПа и частоту вращения 50 Гц.
Регенеративная система подогрева питательной воды содержит три ПВД, питаемых из отборов турбины. Температура питательной воды 234С.
Пар подводится от стопорного клапана по четырём паропроводам к регулирующим клапанам, установленным непосредственно на корпусе турбины. Регулирующие клапаны подают пар к четырем сопловым коробкам, вваренным во внутренний корпус турбины, откуда пар поступает на одновенечную регулирующую ступень. Далее пар расширяется в шести ступенях, делает поворот на 1800, проходит в межкорпусном пространстве и затем расширяется в шести ступенях, после чего направляется потребителю.
Ротор опирается на два опорных подшипника, расположенных в корпусах, установленных на фундаменте. Вкладыш заднего подшипника - комбинированный: его расточка служит для размещения шейки вала, а торцевые поверхности - для упорных колодок. Вал турбины имеет два упорных гребня. Размеры концевых уплотнений выбраны так, чтобы обеспечить малое осевое усилие на упорный подшипник при номинальном режиме работы.
Корпус турбины выполнен двойным; центровка внутреннего корпуса по отношению к наружному осуществляется подвеской внутреннего корпуса во внешнем на уровне горизонтального разъема и установкой четырех продольных шпонок.
Диафрагмы первых шести ступеней установлены во внутреннем корпусе, а остальных - в обоймах, расположенных во внешнем корпусе. Отборы пара на регенерацию производятся из межкорпусного и межобойменных пространств, образованных гребнями трех обойм.
1. Исходные данные.
1.1 Произвести расчет тепловой схемы на базе турбины Р-100-130/15.
1.2 Определить расход острого пара в голову турбины при заданной мощности, выдаваемой генератором турбины.
1.3 Рассчитать проточную часть турбины Р-100-130/15 на определённый ранее расход острого пара в голову турбины.
1.4 Выполнить прочностной расчет
Табл. 1. Технические характеристики турбины Р-100-130/15
Тип турбины |
Р-100-130/15 |
|
Номинальная мощность |
100 МВт |
|
Частота вращения |
50 Гц |
|
Начальное давление |
12,75 МПа |
|
Начальная температура |
555 0С |
|
Температура питательной воды |
234 0С |
|
Расход пара в голову турбины |
211 кг/с |
|
Давление в деаэраторе |
0,7 МПа |
|
Давление в атм. деаэраторе |
0,118 МПа |
|
Противодавление |
1,47 МПа |
|
Число регенеративных отборов пара |
3 |
2. Расчет тепловой схемы установки
2.1 Схема установки
Рис. 1
2.2 Расчет процесса расширения в турбине и построение процесса на H-S диаграмме
Расчет процесса расширения.
1. В Н-S диаграмме строим начальную точку процесса расширения по давлению Р0=12,75 МПа и температуре Т0=555°С. Находим начальную точку Н0=3487 кДж/кг. Строим процесс расширения до давления на выхлопе 1,47 МПа.
2. Получаем теоретический процесс расширения в турбине, с энтальпией Н3t=2880 кДж/кг.
3. Рассчитаем энтальпию реального процесса расширения. Внутренний относительный КПД равен зоi=0,85,
зоi=(Н0-Н3)/(Н0-Н3t),
получаем:
Н3=Н0-зоi(Н0- Н3t), Н2=3487- 0.85(3487-2880)=2971 кДж/кг.
Строим реальный процесс расширения в Н-S диаграмме.
2.3 Расчет параметров отборного пара и воды в системе регенерации
Расчет температуры воды после регенеративных подогревателей, питательного и конденсатного насоса и двух деаэраторов.
1. Определим температуру воды в атмосферном деаэраторе, при давлении Рд2=0.118 МПа, температура насыщения Тк=104 °С.
2. Определим температуру воды в деаэраторе, при давлении Рд1=0.7 МПа, температура Тд=164 °С.
3. Определим действительный нагрев воды в питательном насосе:
,
где: Рн - давление создаваемое насосом; Рд - давление в деаэраторе; - КПД насоса; - соответственно средний удельный объем и средняя теплоемкость воды при сжатии.
.
3. Проведем разбиение температур по подогревателям (с учетом того, что Тпв=234 °С, питательный насос поднимает температуру воды на 5°С и деаэратор нагревает воду на 10°С) и занесем данные в таблицу.
Табл. 2
Тв1, °С |
Тв2, °С |
Тв3, °С |
Тпн, °С |
Тд1, °С |
Тв4, °С |
Тд2, °С |
|
234 |
214 |
194 |
169 |
164 |
154 |
104 |
Тв1-4 - температура воды после соответствующего подогревателя.
Тпн - температура воды после питательного насоса.
Тд1-2 - температура воды после соответствующего деаэратора.
Расчет энтальпий воды после регенеративных подогревателей, питательного насоса и деаэраторов.
1. Зададим давление воды после конденсатного насоса Ркн=0.8 МПа, с учетом падения давления на ПНД, получаем на входе в деаэратор давление Рд1=0.7 МПа.
2. Зададим давление воды после питательного насоса Рпн=17 МПа, с учетом падения давления на каждом ПВД, получаем на входе в котлоагрегат давление Рпв=15.5 МПа.
3. Определим энтальпию воды после подогревателей, по давлению и температуре, занесем данные в таблицу.
Табл. 3
Нв1, кДж/кг |
Нв2, кДж/кг |
Нв3, кДж/кг |
Нпн, кДж/кг |
Нд1, кДж/кг |
Нв4, кДж/кг |
Нд2, кДж/кг |
|
1011,5 |
912 |
814,8 |
720 |
693 |
650 |
436 |
Нв1-4 - энтальпия воды.
Нпн - энтальпия воды после питательного насоса.
Нд1-2 - энтальпия воды после соответствующего деаэратора.
Определение параметров отборов пара.
Определим параметры отборного пара по следующей методике:
- определим температуру:
tп= tпв + t,
где tпв температура после соответствующего подогревателя, а t температура недогрева в подогревателе, выбирается равной от -2 до 10 °С, примем равной 5 °С
- определим давление насыщения Рн по температуре tп.
- определим давление отбора:
Ротб= Рн ? 1.1,
необходимо также учесть заданные значения давления в отборах турбины.
- по H-S диаграмме определим энтальпии отборов.
- занесем полученные данные в таблицу.
Табл. 4
№ отбора |
1 |
2 |
3 |
|
Р, МПа |
3.31 |
2.45 |
1,47 |
|
Нр, кДж/кг |
3148 |
3084 |
2984 |
Р1-3 - давление в отборах.
Нр1-3 - энтальпии отборов.
Давление на входе в ПНД Р4 = 0,62 МПа
Определение параметров дренажей.
Определим температуру дренажей как температуру насыщения при давлении отбора. Энтальпию дренажа определим по давлению и температуре. Полученные данные внесем в таблицу.
Табл. 5
№ дренажа |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Тдр, °С |
239 |
222 |
199 |
162 |
|
Ндр,кДж/кг |
1033 |
953 |
848 |
684 |
Тдр1-4 - температура дренажей.
Ндр1-4 - энтальпия дренажей.
Табл. 6. Сводная таблица параметров рабочей среды
В голову турбины |
1 |
2 |
3 |
Питательный насос |
Деаэратор |
4 |
Атм. деаэратор |
||
Тв, °С |
- |
234 |
214 |
194 |
169 |
164 |
154 |
104 |
|
Рв, Мпа |
- |
15,5 |
16,0 |
16,5 |
17,0 |
0,7 |
0,8 |
0,118 |
|
Нв, кДж/кг |
- |
1011,5 |
912 |
814,8 |
720 |
693 |
650 |
436 |
|
Рр, Мпа |
12.75 |
3,31 |
2,45 |
1,47 |
- |
- |
- |
- |
|
Нр, кДж/кг |
3487 |
3148 |
3084 |
2984 |
- |
- |
- |
- |
|
Тдр, °С |
- |
239 |
222 |
199 |
- |
- |
162 |
- |
|
Ндр, кДж/кг |
- |
1033 |
953 |
848 |
- |
- |
684 |
- |
2.4 Расчет расхода пара на отборы
б1=== 0.0471.
б1-4 - доля пара на отбор.
Тепловой баланс для второго подогревателя.
б2=== 0,0438.
Тепловой баланс для третьего подогревателя.
б3===0,0401.
Тепловой баланс для деаэратора.
бд=== 0,0074.
Тепловой баланс для четвертого подогревателя.
б4=== =0,0801.
Тепловой баланс для атмосферного деаэратора.
Доля возвращаемого потребителем конденсата составляет 45 %, температура tпр=60°С, энтальпия Нпр=251 кДж/кг. Недостаток воды замещается химически очищенной водой, tхво=40 °С, Нхво=167 кДж/кг.
бд2===0,0831.
Расчет относительного расхода пара на отборы.
.
2.5 Расчет работы и расхода пара в голову турбины
Расчет работы пара в турбине.
где -работа пара в турбине.
Расчет расхода пара в голову турбины.
.
где - расход пара в голову турбины. - электрическая мощность машины генератора. - КПД машины генератора.
Расчет расхода пара на отборы.
.
В результате проведенных расчетов получили совпадение расчетных данных по расходу пара в голову турбины с заданными, погрешность составляет менее двух процентов.
расчетное= 207,8 (кг/с).
задан.= 211 (кг/с).
Погрешность: .
По полученным данным делаем вывод о правильности проведенных расчетов.
3. Расчет проточной части турбины
3.1 Расчет регулирующей ступени.
Зададим средний диаметр ступени по заводскому аналогу.
d =1,1 м.
Частота вращения ротора турбины.
n =3000 об/мин.
Окружная скорость.
Зададимся степенью реакции.
.
Зададимся скоростным коэффициентом концевых турбинных решеток.
.
Зададимся углом выхода потока из сопловой решетки.
.
Определим значение характеристического коэффициента.
.
Определяем фиктивную скорость пара.
.
Располагаемый теплоперепад ступени.
.
Теплоперепад сопловой решетки.
.
Теплоперепад рабочей решетки.
.
Теоретическая скорость истечения пара из сопел.
.
Выходная площадь сопловой решетки.
.
где =211 - расход пара в голову турбины, кг/с. = 0.032 - удельный теоретический объем пара, по диаграмме м3/кг. =0.97- коэффициент расхода.
.
Определим высоту лопаток сопловой решетки.
.
где - степень парциальности подвода пара.
Определим скорость звука в данной среде.
.
где = 1.3 показатель адиабаты. = 10,5 МПа, давление ступени, определяем по H-S диаграмме.
Определяем число Маха.
.
Выберем профиль сопловой лопатки.
Профиль выбирается из стандартных, по углу выхода потока из сопловой решетки и по числу Маха.
Табл. 7
С - 90 - 15А |
||||
13-17 |
70-120 |
0.72-0.85 |
До 0.85 |
Уточним значение коэффициента скорости.
.
.
где - коэффициент профильных потерь.
.
- эквивалентный угол.
.
= 0.095 - хорда сопловой лопатки, м.
= 0.001 - коэффициент потерь.
Определим погрешность.
.
Определим число сопловых лопаток.
.
где - относительный шаг лопаток.
Округляем полученное значение.
Действительная скорость выхода пара из сопел.
.
Относительная скорость входа пара.
.
Угол входа пара в рабочие решетки.
.
Потери теплоперепада в соплах.
.
Определим теоретическую относительную скорость выхода потока.
.
Высота рабочей решетки.
где - внутренняя перекрыша, мм. - внешняя перекрыша., мм.
Относительная скорость выхода потока.
.
где - коэффициент скорости
Выходная площадь рабочей решетки.
.
где =211 - расход пара в голову турбины, кг/с. = 0.033 - удельный теоретический объем пара, по диаграмме м3/кг. =0.94- коэффициент расхода.
.
Эффективный угол выхода из рабочей решетки.
.
Определим скорость звука в данной среде.
.
где = 10,4 МПа, давление ступени, определяем по диаграмме.
.
Определяем число Маха.
.
Выберем профиль рабочей лопатки.
Профиль выбирается из стандартных.
Табл. 8
Р - 30 - 21А |
||||
19-24 |
25-40 |
0,58-0,68 |
До 0,90 |
Определим число рабочих лопаток.
.
где - относительный шаг лопаток. =0.068 м - хорда рабочей лопатки.
Округляем полученное значение.
Уточним значение коэффициента скорости.
.
.
.
.
=130 - оцениваем по соотношению .
Определим погрешность.
.
Определим выходную скорость.
.
Определим угол выхода пара.
.
Потери теплоперепада в рабочих лопатках.
.
где - потери с выходной скоростью.
.
Определим лопаточный КПД ступени.
.
.
где - располагаемая энергия ступени.
.
где - коэффициент использования кинетической энергии выходной скорости в последующей ступени, для регулирующей ступени =0. =62 м/с - действительная скорость выхода пара из рабочей решетки, определяется из треугольника скоростей
Определим погрешность.
.
Определяем внутренний относительный КПД ступени.
.
где - потери на трение.
.
где =0,8 - коэффициент трения. - потери от утечек в диафрагменных уплотнениях.
.
где - коэффициент расходов в уплотнении. - диаметр диафрагменного уплотнения. - радикальный зазор в уплотнении. - число гребней уплотнения. - потери от утечек в периферийных уплотнениях.
.
где - потери на влажность равны , т.к. процесс расширения проходит в зоне перегретого пара.
Определим действительный теплоперепад ступени.
.
Определим мощность ступени.
.
3.2 Определение числа ступеней и распределение теплоперепадов
- по заводскому аналогу принимаем значения диаметров ступеней;
- принимаем значения степени реакции;
- принимаем ;
- принимаем значение скоростного коэффициента ;
- принимаем значение коэффициента;
- определяем:
;
- производим расчет теплоперепада:
- полученные данные сведем в таблицу и построим график по полученным величинам по ступеням.
Табл. 9
№ ступени |
Диаметр ступени, м |
Степень реакции |
Характеристический коэффициент |
Предварительный располагаемый теплоперепад, кДж/кг |
|
2 |
0,857 |
0,09 |
0.493 |
34.5 |
|
3 |
0,857 |
0,10 |
0.496 |
34.1 |
|
4 |
0,867 |
0,11 |
0.499 |
34.6 |
|
5 |
0,877 |
0,12 |
0.502 |
35.0 |
|
6 |
0,887 |
0,13 |
0.505 |
35.4 |
|
7 |
0,897 |
0,14 |
0.507 |
35.7 |
|
8 |
1,138 |
0,15 |
0.510 |
56.9 |
|
9 |
1,161 |
0,16 |
0.513 |
58.5 |
|
10 |
1,166 |
0,17 |
0.517 |
58.3 |
|
11 |
1,173 |
0,18 |
0.520 |
58.3 |
|
12 |
1,196 |
0,19 |
0.523 |
59.8 |
|
13 |
1,219 |
0,20 |
0.526 |
61.4 |
График распределения теплоперепада, диаметра и характеристического коэффициента.
Рис. 2
Средний теплоперепад, приходящийся на одну ступень.
.
Исходя из полученных данных, определим количество ступеней турбины.
.
где - располагаемый теплоперепад турбины без теплоперепада регулирующей ступени. - коэффициент возврата теплоты.
Округляя, полученное значение, получаем.
.
Уточним значения теплоперепадов:
.
.
Прибавим к предварительным теплоперепадам каждой ступени
Табл. 10
№ ступени |
Окончательный располагаемый теплоперепад, кДж/кг |
|
2 |
34.72 |
|
3 |
34.32 |
|
4 |
34.82 |
|
5 |
35.22 |
|
6 |
35.62 |
|
7 |
35.92 |
|
8 |
57.12 |
|
9 |
58.72 |
|
10 |
58.52 |
|
11 |
58.52 |
|
12 |
60.02 |
|
13 |
61.62 |
3.3 Расчет первой нерегулируемой ступени.
Уточним значение среднего диаметра ступени.
.
Частота вращения ротора турбины.
n =3000 об/мин.
Окружная скорость.
Зададимся степенью реакции.
.
Зададимся скоростным коэффициентом концевых турбинных решеток.
.
Зададимся углом выхода потока из сопловой решетки.
.
Определим значение характеристического коэффициента.
.
Определяем фиктивную скорость пара.
.
Располагаемый теплоперепад ступени (из разбиения теплоперепадов).
.
Теплоперепад сопловой решетки.
.
Теплоперепад рабочей решетки.
.
Теоретическая скорость истечения пара из сопел.
.
Выходная площадь сопловой решетки.
.
где: =211 - расход пара в голову турбины, кг/с. = 0.035 - удельный теоретический объем пара, по диаграмме м3/кг. =0.97- коэффициент расхода.
.
Определим высоту лопаток сопловой решетки.
.
Определим скорость звука в данной среде.
.
где = 1.3 показатель адиабаты. = 9,7 МПа, давление ступени, определяем по H-S диаграмме. .
Определяем число Маха.
.
Выберем профиль сопловой лопатки.
Профиль выбирается из стандартных, по углу выхода потока из сопловой решетки и по числу Маха.
Табл. 11
С - 90 - 15А |
||||
13-17 |
70-120 |
0.72-0.85 |
До 0.85 |
Уточним значение коэффициента скорости.
.
.
где - коэффициент профильных потерь.
.
- эквивалентный угол.
.
= 0.095 - хорда сопловой лопатки, м.
= 0.001 - коэффициент потерь.
Определим погрешность.
.
Определим число сопловых лопаток.
.
где - относительный шаг лопаток.
Округляем полученное значение.
.
Действительная скорость выхода пара из сопел.
.
Относительная скорость входа пара.
.
Угол входа пара в рабочие решетки.
.
Потери теплоперепада в соплах.
.
Определим теоретическую относительную скорость выхода потока.
.
Высота рабочей решетки.
.
где - внутренняя перекрыша, мм - внешняя перекрыша., мм
Относительная скорость выхода потока.
.
где - коэффициент скорости
Выходная площадь рабочей решетки.
.
где: =211 - расход пара в голову турбины, кг/с. = 0.035 - удельный теоретический объем пара, по диаграмме м3/кг. =0.97- коэффициент расхода.
.
Эффективный угол выхода из рабочей решетки.
.
Определим скорость звука в данной среде.
.
где = 10,4 МПа, давление ступени, определяем по диаграмме.
.
Определяем число Маха.
.
Выберем профиль рабочей лопатки.
Профиль выбирается из стандартных.
Табл. 12
Р - 30 - 21А |
||||
19-24 |
25-40 |
0,58-0,68 |
До 0,90 |
Определим число рабочих лопаток.
.
где - относительный шаг лопаток. =0.054 м - хорда рабочей лопатки.
Округляем полученное значение.
.
Уточним значение коэффициента скорости.
.
.
.
.
=130 - оцениваем по соотношению.
.
Определим погрешность.
.
Определим выходную скорость.
.
Определим угол выхода пара.
.
Потери теплоперепада в рабочих лопатках.
.
где - потери с выходной скоростью.
.
Определим лопаточный КПД ступени.
.
.
где - располагаемая энергия ступени.
.
где - коэффициент использования кинетической энергии выходной скорости в последующей ступени
Определим погрешность.
.
Определяем внутренний относительный КПД ступени.
.
где - потери на трение.
.
где =0,8 - коэффициент трения. - потери от утечек в диафрагменных уплотнениях.
.
где - коэффициент расходов в уплотнении - диаметр диафрагменного уплотнения - радикальный зазор в уплотнении - число гребней уплотнения - потери от утечек в периферийных уплотнениях.
.
где - потери на влажность равны , т.к. процесс расширения проходит в зоне перегретого пара.
Определим действительный теплоперепад ступени.
.
Определим мощность ступени.
.
3.4 Расчет последней ступени
Уточним значение среднего диаметра ступени.
.
Частота вращения ротора турбины.
n =3000 об/мин.
Окружная скорость.
Зададимся степенью реакции.
.
Зададимся скоростным коэффициентом концевых турбинных решеток.
.
Зададимся углом выхода потока из сопловой решетки.
.
Определим значение характеристического коэффициента.
.
Определяем фиктивную скорость пара.
.
Располагаемый теплоперепад ступени (из разбиения теплоперепадов).
.
Теплоперепад сопловой решетки.
.
Теплоперепад рабочей решетки.
.
Теоретическая скорость истечения пара из сопел.
.
Выходная площадь сопловой решетки.
.
где =192 - расход пара в голову турбины, кг/с. = 0.155 - удельный теоретический объем пара, по диаграмме м3/кг. =0.97- коэффициент расхода.
.
Определим высоту лопаток сопловой решетки.
.
Определим скорость звука в данной среде.
.
где = 1.3 показатель адиабаты. = 1,6 МПа, давление ступени, определяем по H-S диаграмме.
.
Определяем число Маха.
.
Выберем профиль сопловой лопатки.
Профиль выбирается из стандартных, по углу выхода потока из сопловой решетки и по числу Маха.
Табл. 13
С - 90 - 15А |
||||
13-17 |
70-120 |
0.72-0.85 |
До 0.85 |
Уточним значение коэффициента скорости.
.
.
где - коэффициент профильных потерь.
.
- эквивалентный угол.
.
= 0.095 - хорда сопловой лопатки, м.
= 0.001 - коэффициент потерь.
Определим погрешность.
.
Определим число сопловых лопаток.
.
где - относительный шаг лопаток.
Округляем полученное значение.
.
Действительная скорость выхода пара из сопел.
.
Относительная скорость входа пара.
.
Угол входа пара в рабочие решетки.
.
Потери теплоперепада в соплах.
.
Определим теоретическую относительную скорость выхода потока.
.
Высота рабочей решетки.
где - внутренняя перекрыша, мм. - внешняя перекрыша., мм.
Относительная скорость выхода потока.
.
где - коэффициент скорости.
Выходная площадь рабочей решетки.
.
где =192 - расход пара в голову турбины, кг/с. = 0.160 - удельный теоретический объем пара, по диаграмме м3/кг. =0.97- коэффициент расхода.
.
Эффективный угол выхода из рабочей решетки.
.
Определим скорость звука в данной среде.
.
где = 1,5 МПа, давление ступени, определяем по диаграмме.
Определяем число Маха.
.
Выберем профиль рабочей лопатки.
Профиль выбирается из стандартных.
Табл. 14
Р - 30 - 21А |
||||
19-24 |
25-40 |
0,58-0,68 |
До 0,90 |
Определим число рабочих лопаток.
.
где - относительный шаг лопаток. =0.054 м - хорда рабочей лопатки.
Округляем полученное значение.
.
Уточним значение коэффициента скорости.
.
.
.
.
=130 - оцениваем по соотношению .
Определим погрешность.
.
Определим выходную скорость.
.
Определим угол выхода пара.
.
Потери теплоперепада в рабочих лопатках.
.
- потери с выходной скоростью.
.
Определим лопаточный КПД ступени.
.
.
где - располагаемая энергия ступени.
.
где - коэффициент использования кинетической энергии выходной скорости в последующей ступени.
Определим погрешность.
.
Определяем внутренний относительный КПД ступени.
.
где - потери на трение.
.
где =0,8 - коэффициент трения. - потери от утечек в диафрагменных уплотнениях.
.
где - коэффициент расходов в уплотнении. - диаметр диафрагменного уплотнения. - радикальный зазор в уплотнении. - число гребней уплотнения. - потери от утечек в периферийных уплотнениях.
.
где - потери на влажность равны , т.к. процесс расширения проходит в зоне перегретого пара.
Определим действительный теплоперепад ступени.
.
Определим мощность ступени.
.
4. Расчет ротора на критическую частоту вращения.
Разобьем ротор на 5 участков
- расчёт нагрузки вала.
.
где -плотность материала.
.
.
.
.
.
- расчёт нагрузки дисков 13 ступеней.
.
где , , - диаметры дисков. , - толщины дисков. .
.
.
.
- суммарная нагрузка дисков.
.
- расчёт нагрузки лопаток.
.
где - хорда, высота и количество рабочих лопаток (из расчета проточной части).
.
- суммарная нагрузка.
.
.
.
.
.
- нагрузка на весь ротор.
.
- отношение диаметров.
.
.
.
.
.
.
- фиктивный изгиб.
.
.
.
.
.
.
- принимаем масштаб длины вала .
- выбираем масштаб действительных нагрузок .
- зададимся полюсным расстоянием .
- строим силовой многоугольник.
- определяем ординаты фиктивных изгибающих моментов.
- строим эпюру фиктивных моментов, определяем площади участков, строим фиктивные силы из точек центра тяжести, в масштабе.
- выбираем масштаб фиктивных сил.
- находим полюсное расстояние, из расчёта, чтобы получить прогибы вала на чертеже в К раз больше действительных.
.
где -момент инерции твёрдого тела. -модуль Юнга.
.
.
.
- ордината эпюры изгибающих моментов.
- моменты фиктивных сил.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
- площадь эпюры моментов.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
- величина фиктивных сил.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
- строим верёвочный многоугольник, который представят собой изогнутую ось вала, находим прогибы оси.
- ординаты изогнутой оси вала.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
- определяем критическое число оборотов ротора.
.
.
Полученное критическое число оборотов меньше рабочего, равного 3000 (об/мин), значит вал турбины является ГИБКИМ;
- определим величину максимального прогиба оси вала;
.
- определим коэффициент запаса.
.
- критическое число оборотов отличается от рабочего на 53.3 %, следовательно, на номинальных оборотах вал турбины будет работать устойчиво, с минимальными вибрациями.
Заключение
В ходе выполнения работы был произведен расчет тепловой схемы и проточной части паровой турбины Р-100-130/15, а также определена критическая частота вращения её ротора.
Получены следующие данные:
- расход пара в голову турбины .
- мощность турбины .
- внутренний относительный КПД .
- критическая частота вращения ротора .
Результаты расчетов близки к заводским характеристикам заданной турбины.
тепловой сопловой деаэратор турбина
Список литературы
1. Ривкин С.Л., Александров А.А., Термодинамические свойства воды и водяного пара - М.: Энергоатомиздат, 1984 г.
2. Трухний А.Д., Стационарные паровые турбины. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 640 с.: ил.
3. Паровые и газовые турбины. Методические указания к выполнению курсового проекта. -- Саратов, 2005. -- 51с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение процесса расширения пара в турбине в H-S диаграмме. Определение параметров и расходов пара и воды на электростанции. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы. Предварительная оценка расхода пара на турбину.
курсовая работа [93,6 K], добавлен 05.12.2012Турбина К-1200-240, конструкция проточной части ЦВД. Предварительное построение теплового процесса турбины в h-S диаграмме. Процесс расширения пара в турбине. Основные параметры воды и пара для расчета системы регенеративного подогрева питательной воды.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 03.03.2011Тепловая схема энергоблока. Параметры пара в отборах турбины. Построение процесса в hs-диаграмме. Сводная таблица параметров пара и воды. Составление основных тепловых балансов для узлов и аппаратов тепловой схемы. Расчет дэаэратора и сетевой установки.
курсовая работа [767,6 K], добавлен 17.09.2012Способы определения параметров дренажей. Знакомство с этапами расчета тепловой схемы и проточной части паровой турбины К-160-130. Анализ графика распределения теплоперепада, диаметра и характеристического коэффициента. Особенности силового многоугольника.
дипломная работа [481,0 K], добавлен 26.12.2016Выбор и обоснование принципиальной тепловой схемы блока. Составление баланса основных потоков пара и воды. Основные характеристики турбины. Построение процесса расширения пара в турбине на hs- диаграмме. Расчет поверхностей нагрева котла-утилизатора.
курсовая работа [192,9 K], добавлен 25.12.2012Процесс расширения пара в турбине в h,s-диаграмме. Баланс основных потоков пара и воды. Определение расхода пара на приводную турбину. Расчет сетевой подогревательной установки, деаэратора повышенного давления. Определение тепловой мощности энергоблоков.
курсовая работа [146,5 K], добавлен 09.08.2012Построение процесса расширения пара в h-s диаграмме. Расчет установки сетевых подогревателей. Процесс расширения пара в приводной турбине питательного насоса. Определение расходов пара на турбину. Расчет тепловой экономичности ТЭС и выбор трубопроводов.
курсовая работа [362,8 K], добавлен 10.06.2010Расчет паровой турбины, параметры основных элементов принципиальной схемы паротурбинной установки и предварительное построение теплового процесса расширения пара в турбине в h-s-диаграмме. Экономические показатели паротурбинной установки с регенерацией.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 16.07.2013Построение процесса расширения пара в турбине в h-S диаграмме. Составление сводной таблицы параметров пара и воды. Составление материальных и тепловых балансов всех элементов схемы. Расчет показателей тепловой экономичности атомной электрической станции.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 08.11.2015Предварительное построение общего теплового процесса турбины в h-S диаграмме. Расчет системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки. Определение основных диаметров нерегулируемых ступеней с распределением теплоперепадов по ступеням.
курсовая работа [219,8 K], добавлен 27.02.2015Проект цилиндра паровой конденсационной турбины турбогенератора, краткое описание конструкции. Тепловой расчет турбины: определение расхода пара; построение процесса расширения. Определение числа ступеней цилиндра; расчет на прочность рабочей лопатки.
курсовая работа [161,6 K], добавлен 01.04.2012Состав комплектующего оборудования турбоустановки. Мощности отсеков турбины. Предварительное построение теплового процесса турбины в h,s-диаграмме и оценка расхода пара. Тепловой расчет системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки.
курсовая работа [375,7 K], добавлен 11.04.2012Расчет принципиальной тепловой схемы, построение процесса расширения пара в отсеках турбины. Расчет системы регенеративного подогрева питательной воды. Определение расхода конденсата, работы турбины и насосов. Суммарные потери на лопатку и внутренний КПД.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.03.2012Эффективность цикла преобразования тепла в работу. Предварительное построение теплового процесса расширения пара в турбине в h-s-диаграмме. Расчет экономичности турбоустановке с регенеративным подогревом питательной воды по сравнению с конденсационной.
курсовая работа [887,9 K], добавлен 16.07.2013Процесс расширения пара в турбине. Определение расходов острого пара и питательной воды. Расчет элементов тепловой схемы. Решение матрицы методом Крамера. Код программы и вывод результатов машинных вычислений. Технико-экономические показатели энергоблока.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.03.2014Определение максимальной тепловой мощности котельной. Среднечасовой расход теплоты на ГВС. Тепловой баланс охладителей и деаэратора. Гидравлический расчет тепловой сети. Распределение расходов воды по участкам. Редукционно-охладительные установки.
курсовая работа [237,8 K], добавлен 28.01.2011Состав продуктов сгорания топливного газа. Расчет осевого компрессора и газовой турбины, цикла, мощности и количества рабочего тела. Определение диаметров рабочих лопаток, числа ступеней. Технические характеристики агрегатов ГТНР-16 и ГПА "Надежда".
курсовая работа [3,1 M], добавлен 16.04.2014Описание тепловой схемы, ее элементы и структура. Расчет установки по подогреву сетевой воды. Построение процесса расширения пара. Баланс пара и конденсата. Проектирование топливного хозяйства, водоснабжение. Расчет выбросов и выбор дымовой трубы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.12.2013Задачи ориентировочного расчета паровой турбины. Определение числа ступеней, их диаметров и распределения тепловых перепадов по ступеням. Вычисление газодинамических характеристик турбины, выбор профиля сопловой лопатки, определение расхода пара.
курсовая работа [840,0 K], добавлен 11.11.2013Изучение конструкции турбины К-500-240 и тепловой расчет турбоустановки электростанции. Выбор числа ступеней цилиндра турбины и разбивка перепадов энтальпии пара по её ступеням. Определение мощности турбины и расчет рабочей лопатки на изгиб и растяжение.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.10.2014