Методические указания к расчету одновенечной регулирующей ступени мощной паровой турбины
Часть 2
Таблица 2.1 Последовательность расчета регулирующей ступени
| № | Показатель | Формула или источник | Выражение в цифрах | Ответ |
| Выбираем тип сопловой решетки | Табл.6.1, α0 = 90°, α1э = (п.22), M1t = (п.20) | С-90- | ||
Оптимальный относительный шаг  | Табл 6.1 | |||
| Количество лопаток в сопловой решетке z1, шт. | z1=(πdр.с.eопт )/(b1  ) b1, dр.с. – исходные данные eопт – п.24 | |||
| Берем ближайшее целое, четное число z1, шт. | Z1 = | |||
| После округления z1уточним относительный шаг | =(πdр.с.eопт )/(b1z1) | Проверить, чтобы полученное значение попадало в оптимальный диапазон (табл.6.1). В дальнейшем используем это значение. | ||
| Угол установки лопатки в сопловой решетке αуст, град | Рис.6.8,а | |||
| Коэффициент потерь в сопловой решетке ζс, % | Рис.6.8,а ζс =  к1 к2 к3 | Для более точной оценки коэффициентов потерь как сопловых, так и рабочих кольцевых решеток используются выражения, представленные в книге: Щегляев А.В. Паровые турбины. 5-е изд. Стр.361. Либо можно воспользоваться Атласом профилей МЭИ. | ||
| Коэффициент скорости сопловой решетки φ | φ =  | |||
| Проверяем коэффициент скорости сопловой решетки φ' | φ' =0,98-0,008(b1/l1) | |||
| Находим расхождение между φ и φ' | Расхождение между φ и φ' должно быть не более 1 %. В противном случае ищем ошибку. В дальнейших расчетах используем значение φ. Как правило, ошибки возникают при выборе ,к1, к2, к3 | |||
| Скорость выхода пара из сопловой решетки с1, м/с | с1= c1t×φ | |||
| Угол a1 вектора скорости с1, град. |  | Для дозвуковых скоростей потока a1 незначительно больше, чем a1э, так как µ1 > φ. В дальнейших расчетах используем a1. | ||
| Строим графически входной треугольник скоростей | Определяем W1 и β1 | |||
| Относительная скорость на входе в рабочую решетку W1, м/с |  | |||
| Угол β1 направления относительной скорости w1, град |  | |||
| Сравниваем полученные графически и по формулам значения W1 и β1. Расхождение должно быть не больше погрешности графического построения. В дальнейшем используем значения, полученные по формулам. | ||||
| Потери в сопловой решетке ΔHс, кДж/кг | ΔHс=  | |||
| Энтальпия за сопловой решеткой h1, кДж/кг | h1= h1t+ ΔHс | |||
| Энтропия за сопловой решеткой s1, кДж/(кгК) | h, s –диаграмма, по (h1, p1) | -------------------------- | ||
Энтальпия за рабочей решеткой теоретическая  , кДж/кг | h2t = h1-H0р | |||
| Давление за ступенью p2, МПа | h, s –диаграмма, (по h2t, S1) | |||
| Теоретическая скорость выхода из рабочей решетки w2t, м/с |  | |||
| Перекрыша Δ, м | Принимаем 0,003-0,004 | -------------------------- | ||
| Высота рабочих лопаток l2, м | l2=l1+ Δ | |||
| Размер хорды профиля рабочих лопаток b2, м | Исходные данные | -------------------------- | ||
| Коэффициент расхода рабочей решетки µ2 | µ2=0,965-0,01(b2/l2) | |||
| Удельный объем (теоретический) за рабочей решеткой v2t, м3/кг | h, s –диаграмма (по h2t, S1) | -------------------------- | ||
| Скорость звука за рабочей решеткой (теоретическая) a2t, м/с |  k = 1,3 | |||
| Число Маха по скорости w2t | M2t= w2t / a2t | |||
| Выходная площадь рабочей решетки F2, м2 | F2=(Gv2t)/( µ2 w2t) | |||
| Угол β2э направления скорости w2, град |  | |||
| Выбираем тип рабочей решетки | Табл.6.1, по β1, β2э, M2t | |||
Оптимальный относительный шаг  | Табл 6.1 | |||
| Количество лопаток в рабочей решетке z2, шт. | z2=(πdр.с.)/(b2 ) b2, dр.с. – исходные данные | |||
| Берем ближайшее целое число z2, шт. | Z2 = | |||
| После округления z2уточним относительный шаг |  =(πdр.с.)/(b2z2) | Проверить, чтобы полученное значение попадало в оптимальный диапазон (табл.6.1). В дальнейшем используем это значение. | ||
| Угол установки лопатки в рабочей решетке βуст, град | Рис.6.8,б | |||
| Коэффициент потерь в рабочей решетке ζр, % | Рис.6.8,б ζр =  к1 к2 к3 | Для более точной оценки коэффициентов потерь как сопловых, так и рабочих кольцевых решеток используются выражения, представленные в книге: Щегляев А.В. Паровые турбины. 5-е изд. Стр.361. Либо можно воспользоваться Атласом профилей МЭИ. | ||
| Коэффициент скорости рабочей решетки ψ | ψ =  | |||
| Коэффициент скорости рабочей решетки ψ' | ψ' =0,96-0,014(b2/ l2) | |||
| Находим расхождение между ψ и ψ' | Расхождение между ψ и ψ' должно быть не более 1 %. В противном случае ищем ошибку. В дальнейших расчетах используем значение ψ. Как правило, ошибки возникают при выборе , к1, к2, к3 | |||
| Относительная скорость на выходе из рабочей решетки w2, м/с | w2= w2tψ | |||
| Угол β2 направления скорости w2, град | β2 =  | |||
| Строим графически выходной треугольник скоростей | Определяем c2 и α2 | Треугольник строится в том же масштабе, что и входной | ||
| Абсолютная скорость на выходе из рабочей решетки с2, м/с |  | |||
| Угол α2 направления скорости с2, град |  | |||
| Сравниваем полученные графически и по формулам значения c2 и α2 . Расхождение должно быть не больше погрешности графического построения. В дальнейшем используем значения, полученные по формулам. | ||||
| Потери в рабочей решетке ΔHр, кДж/кг | ΔHр=  | |||
| Энергия выходной скорости ΔHв.с, кДж/кг | ΔHв.с=  | |||
| Коэффициент использования выходной скорости χв.с | Исходные данные | -------------------------- | ||
| Располагаемая энергия ступени Е0, кДж/кг | Е0=  | |||
| Относительный лопаточный КПД ηо.л | ηо.л=  | |||
| Относительный лопаточный КПД ηо.л | ηо.л=  | |||
| Сравниваем значения ηо.л, полученные в п.79 и 80. Расхождение должно быть не более 1 %. В противном случае ищем ошибки. | ||||
| Фиктивная скорость сф, м/с | сф=  | |||
| Отношение скоростей u/сф | ||||
| Оптимальное отношение скоростей (u/сф)опт | (u/сф)опт=  |
Продолжение следует !!