Задание на курсовую работу

Построить график рабочего процесса расширения пара в турбине. Выполнить тепловой расчет регулирующей ступени. При выполнении расчета необходимо определить: параметры, расходы и направления потоков рабочего тела в элементах тепловой схемы; общий расход пара на турбину, термический КПД и работу турбины.

Исходные данные Тип турбины К-100−90ЛМЗ Таблица 1.

Построение рабочего процесса пара в турбине

тепловой сопло паропровод.

• 1. По параметрам пара P_o, t_o определяется точка состояние пара перед стопорным клапаном А_о (рис 1) в is-диаграмме.
• 2. Давление пара перед соплами регулирующей ступени с учетом потерь в стопорном, регулирующих клапанах и перепускных паропроводах.

МПа Точка А_о определяет состояние пара перед соплами регулирующей ступени. В is-диаграмме точку строим на пересечении изобары и энтальпии .

Давление за последней ступенью турбины с учетом потерь в выхлопном патрубке.

Па где Р_к — давление в конденсаторе или на выхлопе турбины с противодавлением, Па, Па;

С_вп — средняя скорость потока в выхлопном патрубке, м/с:

для конденсационных турбин С_вп=110 м/с;

— коэффициент, учитывающий аэродинамические качества выхлопного патрубка для конденсационных турбин =0,09.

Па Из точки А_о проводится вертикальная линия изоэнтропного расширения пара в турбине до давления Р_к и находится точка В. Длина отрезка А_оВ является располагаемым теплоперепадом турбины Н_о.

Н_о = 3475−2080=1395 кДж/кг Из точки опуская вниз прямую до пересечения с изобарой Р_2z находим точку F. Длина отрезка F представляет собой тепловой перепад проточной части турбины .

=3475−2110=1365 кДж/кг Расход пара на турбину по предварительно заданному КПД (без учета утечек через кольцевые уплотнители).

кг/с где N_э — расчетная электрическая мощность турбины, кВт, N_э= кВт;

— располагаемый тепловой перепад проточной части турбины;

относительный электрический КПД турбоагрегата (ориентировочные значения приведены в таблице 1.1 [1]), %.

— относительный внутренний КПД турбины; - механический КПД турбины; - КПД электрического генератора.

кг/с.

6. Определяем полезно-используемый теплоперепад турбины:

кДж/кг.

где Н_о — располагаемый теплоперепад турбины, представляющий собой расстояние между точками А_о и В, кДж/кг.

кДж/кг Определяем энтальпию пара за выхлопным патрубком:

кДж/кг где i_o — энтальпия пара перед стопорным клапаном, кДж/кг, i_o=3475 кДж/кг.

кДж/кг Определяем потерю тепла с выходной скоростью и энтальпию пара за последней ступенью турбины.

Потери тепла с выходной скоростью:

— у турбин средней и малой мощности при неглубоких вакуумах.

=, кДж/кг.

= кДж/кг Энтальпия пара за последней ступенью турбины:

кДж/кг.

кДж/кг На пересечении линий — const и i_z — const с изобарами P_2z и Р_к строим точки Д, Е, К, используя Н_i и Н_вс.

Выбираем ТИП — регулирующей ступени и тепловой перепад на нее.

В конденсационных турбинах средней мощности применяют одновенечную регулирующую ступень (ступень давления Р) с перепадом = кДж/кг, следовательно, = 100 кДж/кг.

Нанесение линии состояния пара в рабочем процессе турбины в is-диаграмме осуществляется следующим образом.

От точки по изоэнтропе откладывается выбранный тепловой перепад на регулирующую ступень. Изобара, проведенная через точку С конца отрезка, соответствует давлению пара за регулирующей ступенью.

Итак, давление пара за регулирующей ступенью равен: Мпа.

Для определения полезного использования теплового перепада в регулирующей ступени подсчитывают внутренний относительный КПД регулирующей ступени по формуле:

для одновенечной ступени:

где G — расход пара на турбину, G=87,21 кг/с;

— давление пара перед соплами регулирующей ступени, =8,55 МПа;

— удельный объём пара перед соплами регулирующей ступени, =0,041 м³/кг;

Полезно используемый тепловой перепад:

кДж/кг.

кДж/кг Отложенный от точки А_о до точки, определяет в этой точке в is-диаграмме энтальпию пара за регулирующей ступенью с учетом потерь, т. е. =3475−83=3392 кДж/кг.

На пересечении проходящей через точку линии постоянной энтальпии пара с изобарой получаем точку М конца процесса в регулирующей ступени.

Последовательно соединяя точки А_о, М, Д, Е, К получаем линию соответствующую процессу расширения пара в турбине.