Тепловой расчет паровой турбины по заданным параметрам. Число нерегулируемых ступеней. Распределение теплоперепадов между ступенями. Детальный расчет ступеней давления. Выбор схемы и расчет концевых уплотнений. Расчеты на прочность деталей турбины.
Аннотация к работе
Турбина не имеет регулируемых отборов пара, работает совместно с конденсационным устройством, снабжена регенеративной установкой для подогрева питательной воды и установкой сетевых подогревателей (бойлерами) для обеспечения нужд теплофикации. Свежий пар после котла, пройдя стопорный клапан и четыре регулирующих клапана, расположенных на ЦВД, попадает в сопловые коробки внутреннего корпуса ЦВД, в котором находятся пять ступеней давления активного типа. За первой, регулирующей ступенью, имеющей парциальный подвод пара, расположена камера, в которой происходит выравнивание потока пара по окружности. Первые семь ступеней представляют собой ЧВД, после которой пар отводится в промежуточный перегреватель котла, откуда он возвращается в камеру между разделительной диафрагмой и обоймой 8-й ступени. Пройдя с 8-й по 15-ю ступень ЦВД пар по ресиверу проходит в ЦНД.1.1 Располагаемый теплоперепад при расширении от давления до определяется по формуле 1.2 Давление в конце процесса расширения от давления и при заданном располагаемом теплоперепаде: 1.3 Удельный объем пара V при заданных значениях энтальпии h и давлении p определяется по формуле2.2 Приняв потери давления в клапанах 5%, давление пара перед соплами регулирующей ступени определится по уравнению , Потери давления в выхлопном патрубке приводят к тому, что давление за последней ступенью будет выше заданного давления за турбиной. Давление пара на выходе из последней ступени равно: Где коэффициент потерь в патрубке, который зависит от конструкции выхлопного патрубка; для цилиндров высокого давления и для противодавленческих турбин скорость пара в выхлопном патрубке (принимается 50-80 м/с). С учетом указанных потерь, располагаемый теплоперепад ступеней: 2.3 При изоэнтропийном процессе расширения в турбине энтальпия пара при давлении, равном давлению на выходе из турбины (в точке ) и энтальпия пара при давлении, равном давлению за последней ступенью (в точке ), определятся соответственно: КДЖ/кг 2.4 Использованный теплоперепад паровой турбины и расход пара через нее в первом приближении можно определить по уравнениям: Где относительный внутренний КПД турбины, при ориентировочных расчетах может быть принят 0,78-0,8;2 Частота вращения n с-1 Задано 50 3 Параметры пара Перед ступенью Давление P’0 МПА Из предварительного расчета 12,065 8 Средний диаметр м Принято, п.2.5 1,1 14 Параметры Пара за Соплами при Теор. процессе Давление МПА п.1.29,84 Принимаем 8-16 град.4.1 Корневой диаметр первой и остальных нерегулируемых ступеней: dk = (0.85-0.95) =0,99 4.7 Уточняем располагаемые теплоперепады на ступенях: Располагаемый теплоперепад первой ступени: 4.8 Располагаемые теплоперепады 1-го и 2-го отсеков:1 Расход пара G кг/с Принимается с учетом утечек в концевых и промежуточных уплотнениях 431,64 3 Параметры пара Перед ступенью Давление P’0 МПА Из расчета предыдущей ступени 9,84 Принимаем 12-16 град. 1 Расход пара G кг/с Принимается с учетом утечек в концевых и промежуточных уплотнениях 427,32 3 Параметры пара Перед ступенью Давление p0 МПА Из расчета предыдущей ступени 9,64Для сокращения потерь с утечками пара в местах выхода вала из корпуса турбины устанавливаются концевые лабиринтовые уплотнения. В цилиндрах с противотоком имеются также промежуточные уплотнения, отделяющие друг от друга отсеки проточной части. К уплотнениям предъявляют ряд требований. Утечки пара также определяются конструкцией уплотнений и числом гребешков. Концевые уплотнения распределяются на ряд отсеков камерами, из которых предусматривается отвод части пара в промежуточные ступени турбины или в подогреватели регенеративной схемы.Многие детали паровых турбин изготавливают из сплавов на основе железа - сталей и чугунов. Они всегда содержат в себе следующие элементы: углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, водород, кислород и азот. Стали и чугуны, содержащие кроме железа лишь те примеси, которые поступили в них при доменном или сталеплавильном процессах, называются углеродистыми. Стали, содержащие какую-либо из постоянных примесей в искусственно увеличенном количестве например, марганец или кремний, а также содержащие специальные добавки молибден, никель и др., называют легированными. Если содержание металла в сплаве меньше 1,0%, то процентное содержание в маркировке стали не указывается, а проставляется условное обозначение металла.Лопатки подвергаются действию центробежной силы собственной массы и массы бандажа, а также давлению пара, протекающего через лопаточные каналы. Перо лопатки должно быть рассчитано на растяжение центробежной силой и на изгиб силами давления пара. Если центры тяжести всех сечений лопатки не лежат на одной прямой, проходящей через ось вращения, то необходимо определить возникающие в этом случае напряжения изгиба от центробежных сил.Один бандаж связывает в пакет не менее шести лопаток. Бандаж работает при следующих условиях: центробежная сила собственной массы нагружает на изгиб бандаж между лопатками, добавочные изгибающие напряжения возникают от изгиба лопаток.
План
Оглавление
Введение
1. Тепловой расчет паровой турбины
2. Построение предполагаемого процесса паровой турбины в h, s-диаграмме
3. Тепловой расчет регулирующей ступени
4. Определение числа нерегулируемых ступеней. Распределение теплоперепадов между ступенями