Турбинадағы будың кеңеюінің жұмыс үрдісін құру
ДІСТЕМЕЛІК НҮСҚАУЛАР
«Сығымдағыштар мен жылулық қозғалтқыштар» пәні бойынша
050717 «Жылуэнергетика» мамандығының студенттеріне арналған курстық жұмысы үшін
Курстық жобаға тапсырма
Берілген курстық жобада турбинаның реттеуші сатысын жылдамдықтар үшбұрыштығы әдісі бойынша есептеу қарастырылған. Бұл әдіс оны зауыт практикасында кең қолдануға мүмкіндік беретін өзіндік бірқатар жетістіктерге ие: сатылардың берілген типін есептеу қарапайымдылығы мен нәтижелерінің сенімділігі. Әдістемелік жақтан бұл әдіс көрнекі және универсалды болып табылады, бірақ реттеуші сатының модельді сатыларының тәжірибелі сипаттамасының жылулық есебі әдісімен салыстырғанда сенімділігі аз.
Курстық жобаға сонымен қатар жұмыс сатысының қалақшаларының беріктігі есебі де кіреді.
Есептеуді орындау үшін студент журналдағы реттік номері бойынша А, Б немесе В қосымшаларынан турбина типі таңдалады.
Түсініктеме хатына кіретіндер: титулдық бет, курстық жобаға тапсырма, пікір, кіріспе, турбинаның реттеуші сатысының жылулық есебі, турбинаның жұмыс қалақшаларының беріктікке есебі, пайдаланған әдебиеттер тізімі.
Курстық жоба көлеміне А1 форматтағы турбинаның бойлық қиылысының сызбасы кіреді.
Турбинадағы будың кеңеюінің жұмыс үрдісін құру
1.1 іs-диаграммасындағы 1.1 суретіне сай бу параметрлері бойынша стопор клапанының алдындағы бу күйінде нүктесі анықталады.
1.2 Стопорлы, реттеуші клапандар мен буқұбырларындағы шығындарды ескере, реттеуші саты соплолары алдындағы бу қысымы құрайды, Па
(1.1)
осында р0 – стопорлы клапан алдындағы таза бу қысымы, Па.
1.1 суретіне сәйкес нүктесі реттеуші саты алдындағы бу күйін анықтайды. нүктесін іs-диаграммасында Р’0изобарасы мен і0 энтальпиясы қиылысында құрамыз.
1.3 Шығаратын келтеқұбырдағы шығындарды ескере, турбинаның соңғы сатысынан кейінгі қысым анықталады, Па
(1.2)
осында Рк – конденсатордағы немесе керіқысымды турбинаның шығарылымындағы қысым, Па;
- шығаратын келтеқұбырдағы ағынның орташа жылдамдығы, м/с:
а) конденсациялы турбиналар үшін ;
б) керіқысымды турбиналар үшін .
- шығаратын келтеқұбырдағы аэродинамикалық қасиеттерді ескеретін тәжірибелі коэффициент:
а) конденсациялы турбиналар үшін ;
б) керіқысымды турбиналар үшін .
1.3 А0 нүктесінен турбинадағы будың қысымға дейін изоэнтропты кеңеюінің вертикаль сызығы өткізіледі және В нүктесі табылады. А0Вкесіндісінің ұзындығы турбинаның жылушығыны болып табылады. А’0 нүктесінен төменгі түзуді Р2z изобарамен қилысуына дейін жіберіп Fнүктесін табады. 1.1 суретіне сәйкес А’0 Fкесіндінің ұзындығы турбинасының ағынды бөлігінің жылулық шығыны болады.
1.1 Сурет - Турбинадағы будың кеңеюі процессі.
1.5. Алдын-ала берілген ПӘК бойынша будың турбинаға шығыны (сақиналық тығындағыштан ағуды есептемегенде), кг/с
(1.3)
осында N0 – турбинаның есептік электр қуаты, кВт;
- турбинаның ағынды бөлігінің жылулық шығыны, кДж/кг;
- турбоагрегаттың қатысты электр қатысты ПӘК-і анықталады
(1.4)
осыда - турбинаның механикалық ПӘК-і (2 кесте бойынша)
- электргенераторының ПӘК-і (1 кесте бойынша)
- турбинаның қатысты ішкі ПӘК-і
(1.5)
осында - турбинаның қатысты тиімді ПӘК-і (2 кесте бойынша)
1 кесте – Электр генераторының ПӘК-нің болжалды мәні
| ПӘК, %,орта мәні | Турбинаның күші, МВт | ||||||
| 300 и более | |||||||
| ηг | 96-96,5 | 96,5-97 | 97,5-98,5 | 98-99 | 98,9-99,1 | 98,8 | 98,75 |
2 кесте - ПӘК- нің болжалды мәні
| ПӘК-ң орта мәні% | Турбина қуаты, МВт | |||
1.6 Турбинаның пайдалы жылушығынын анықтайды, кДж/кг
(1.6)
осында Но - 1.1суретіне сәйкес мен нүктелерінің ара қашықтығын құрайтын турбинаның бар жылу шығыны, кДж/кг.
1.7 Шағаратын келтеқұбырдан кейінгі бу энтальпиясы анықталады, кДж/кг
(1.7)
осында і0 - стопор клапаны алдындағы бу энтальпиясы (1.1 сурет), кДж/кг.
1.8 Шығушы жылдамдықты жылу шығыны ΔНвс және турбинаның соңғы сатысынан кейінгі бу энтальпиясы анықталады. Шығушы жылдамдықпен жылу шығыны:
- таяз вакуум кезінде кіші және орта қуатты турбиналарда
(1.8)
- күшті қуатты турбина мен терең вакуумда істейтін турбиналарда
(1.9)
1.9 Турбинаның соңғы сатысынан кейінгі бу энтальпиясы, кДж/кг
(1.10)
= const сызығының изобарасымен қиылысынданүктеcі алынады, ал 1.1 суретіне сәйкес және изобараларымен қиылысында және қолданумен және нүктелері табылады.
1.10 Реттеуші саты типі мен оған жылулық шығын таңдалады.
Реттеуші сатының типін таңдау және оған жылулық шығын мәнін анықтаудың бірнеше белгілі әдістемесі бар:
1.10. 1 жылу шығынды санай, келесі нұсқаулар ескеріледі:
- бірвенецті реттеуші саты үшін есептік режимдегі оптималды жылушығын мөлшері 80 125 кДж/кг – нан артық емес (150 Мвт және одан жоғары қуаты бар конденсациялы турбиналарда);
- еківенецті реттеуші саты үшін оптималды жылушығын мөлшері 150 420 кДж/кг құрайды, бұл турбиналаға келетін жалпы изоэнтропты жылушығынының 20 40% болады. Қатысты кіші жылушығынын 15 250 кДж/кг будың зор көлемді шығынымен бу турбиналарының еківенецті реттеуші сатылары үшін саналады, ал жоғарылатылған жылушығыны 250 420 кДж/кг будың кіші көлемді шығыны үшін қолданылады.
is – диаграммасына турбинаның жұмыс процесіндегібу күйінің сызықтарын салу келесі түрде жүзеге асырылады.
А’0 нүктесінен изоэнтропа бойынша реттеуші сатыға таңдалған жылулық шығын салынады және нүктесі құралады. 1.1 суретіне сәйкес нүктесін қиятын изобара реттеуші сатыдан кейінгі бу қысымына сай.
Есептеу үшін бастапқы мәліметтер А қосымшасынан алынады.
1.10.2 реттеуші сатысынанкейін қысым бойынша:
- нүктесінің изоэнтропа бойынша қиылысында нүктесі табылады. 1.1 суретіне сәйкес кескінінің ұзындығы реттеуші сатысының жылушығыны болып табылады;
- реттеуші сатының жылушығынын біле тұра, 1.10.1 пунктіне сәйкес оның типі таңдалады.
Бұл әдістеме бойынша есептеу үшін бастапқы мәліметтер Б қосымшасынан алынады.
1.10.3 Реттеуші саты диаметрі бойынша:
а) сатының орташа диаметріндегі айналыс жылдамдық анықталады, м/с
(1.11)
осында n – минутына турбина айналымының саны;
d –ретттеуші саты диаметрі, м.
б) соплолық қалақшалардан шығардағы бу жылдамдығы, м/с
(1.12)
осында - жылдамдықтар қатынасы, кепілдемеге сай таңдалады:
- бірвенецті саты үшін жылдамдық қатынасын таңдаған жөн.
- еківенецті реттеуші саты үшін жылдамдық қатынасын таңдаған жөн, мұнда:
- активті қалақшалау кезінде;
- сатының реактивтілікпен жұмысы кезінде;
в) реттеуші сатының жылулық шығынының мөлшері анықталады, кДж/кг
(1.13)
Реттеуші сатының жылулық шығынының өлшемін біле, жұмыс процесіндегі бу күйінің сызығын салу 1.10.1 пунктіне сай жасалады.
Бастапқы мәліметтер В қосымшасынан алынады.
1.11 Реттеуші сатыдағы жылулық шығынды пайдалы қолдануды анықтау үшін реттеуші сатының ішкі қатысты ПӘК-ін формулалар бойынша санайды:
- бірвенецті саты үшін
(1.14)
- еківенецті саты үшін
(1.15)
осында турбинаға бу шығыны, кг/с;
реттеуші саты соплолары алдындағы бу қысымы, Па;
реттеуші саты соплолары алдындағы меншікті бу көлемі (1.1 суретіне сәйкес нүктесінен өтетін изохораға сай, м3/кг.
1.12 Пайдалы қолданатын жылулық шығын, кДж/кг
(1.16)
нүктесінен нүктесіне дейін салынған is-диаграмасында бұл нүктеде шығындарды ескерумен реттеуші сатыдан кейінгі бу энтальпиясын анықтайды. нүктесінен параллель қиылысқанша сызық жүргізіледі, және нүктесі алынады, ол реттеуші сатыдағы процесс соңына сай келеді.
нүктелерін жүйелі түрде қоса отыра, турбинадағы бу кеңеюінің процесіне сай келетін сызық алынады.