Проектирование ГРЭС (стр. 11 из 19)

Далее определяем все элементы входного треугольника скоростей, /рисунок 2.11/

Рисунок 2.11 – Треугольник скоростей на выходе из сопловой решетки (на входе в рабочую решетку)

Потеря энергии в сопловой решётке, по формуле (2.87) кДж/кг,

Теоретическая относительная скорость выхода из рабочей решётки, м/с,

(2.125)

Скорость звука рабочей решётки определим по формуле (2.97), м/с

Число Маха рабочей решётки определим по формуле (2.98),

По прототипу выбирается хорда и шаг, м:

;

Выходная площадь рабочей решетки, по формуле (2.100), м²,

Угол выхода из рабочей решётки определим по формуле (2.101), град,

Действительная скорость выхода из рабочей решётки, по формуле (2.102), м/с,

Абсолютная скорость выхода из ступени, по формуле (2.104), м/с,

Угол выхода потока из ступени, град,

(2.126)

Затем осуществляем построение выходного треугольника скоростей, /рисунок 2.12/

Рисунок 2.12 – Треугольник скоростей на выходе из ступени

Шаг рабочих лопаток, м,

(2.127)

Число рабочих лопаток, по формуле (2.123), шт.,

Потеря энергии в рабочей решетке первого венца определим по формуле (2.103), кДж/кг,

Потеря с выходной скоростью, по формуле (2.109), кДж/кг,

Располагаемая энергия ступени, кДж/кг,

Относительный лопаточный КПД,

(2.128)

(2.129)

Коэффициент потерь от трения боковых поверхностей рабочего колеса в паровой среде,

(2.130)

Потери от трения, кДж/кг,

(2.131)

Коэффициент потерь от протечек через диафрагменное уплотнение,

(2.132)

где

- площадь зазора в уплотнении, м²;

- диаметр уплотнения, м;

- радиальный зазор в уплотнении, м;

- коэффициент расхода уплотнения;

=5÷7 – число гребней уплотнения.

Коэффициент потерь от протечек через бандажное уплотнение поверх рабочих лопаток,

(2.133)

где

(2.134)

где

;

- радиальный и осевой зазоры;

Z– число гребней бандажного уплотнения (обычно Z=2).

Суммарная потеря от утечек, кДж/кг,

(2.135)

(2.136)

Коэффициент потерь от влажности,

(2.137)

где y₀, y₂ степень влажности перед и за ступенью, y=1‑x; x‑степень сухости.

Потери от влажности, кДж/кг,

(2.138)

Использованный теплоперепад ступени, кДж/кг,

(2.139)

Внутренний относительный КПД,

(2.140)

Внутренняя мощность ступени, кВт,

(2.141)

.

Расчет последующих осевых ступеней производится аналогичным образом. Результаты расчета представлены в таблице 2.4. Процессы расширения пара и треугольники скоростей этих ступеней представлены в приложении А.

2.18 Детальный расчет второй и третьей (с двойным выхлопом в конденсатор) осевых ступеней ЦНД

Исходные данные к расчету сведем в таблицу 2.3

Таблица 2.3 – Исходные данные к расчету

Наименование параметров	Обозначение	Номер ступени
		2-я осевая	3-я осевая с двойным выхлопом в конденсатор
			1-й выхлоп	2-й выхлоп
Корневой диаметр ступени, м		1,6	1,6	1,8
Длина рабочей лопатки, м		0,85	1,2	1,2
Средний диаметр ступени, м		2,45	2,8	3,0
Степень реактивности		0,554	0,649	0,617
Давление пара перед ступенью, бар		0,6625	0,1978	0,1978
Удельный объем пара перед ступенью,		2,482	7,2596	7,2596
Расход пара на ступень, кг/с	G	191,14	95,57	95,57

Таблица 2.4 – Детальный расчет второй и третьей (с двойным выхлопом в конденсатор) осевых ступеней ЦНД

Наименование величин	Расчетная формула		Ступень
			вторая осевая	третья осевая с двойным выхлопом в конденсатор
				1-йвыхлоп	2-йвыхлоп
Окружная скорость, м/с			384,845	439,823	471,239
Располагаемый теплоперепад в сопловой и рабочей решётках, кДж/кг			82,906103,044	80,636149,364	88,038141,962
Параметры пара за решётками,барбар	по i – s диаграмме		0,39440,1978	0,11090,0343	0,10490,0343
			3,9287,2596	12,17935,04	12,80235,04
Теоретическая абсолютная скорость выхода из сопловой решётки, м/с			407,199	401,588	419,615
Скорость звука в потоке пара за сопловой решёткой, м/с			448,772	419,028	417,829
Число Маха сопловой решётки			0,907	0,958	1,004
Выходная площадь сопловой решётки,			1,901	2,988	3,006
Высота сопловых лопаток, м			0,826	1,176	1,176
Эффективный угол выхода из сопловой решетки, град.			17,4	16,8	15,72
Хорда профиля и относительный шаг сопловой решетки, м			0,2280,95	0,2510,96	0,2510,96
Коэффициент скорости сопловой решетки			0,971	0,971	0,971
Действительная абсолютная скорость выхода из сопел,			395,391	389,942	407,446
Шаг сопловых лопаток, м			0,217	0,241	0,241
Число сопловых лопаток, шт.			36	37	39
Относительная скорость пара на входе в рабочую решётку, м/с			118,479	130,874	135,766
Угол входа в рабочую решётку, град.			93,62	120,68	125,61
Потеря энергии в сопловой решётке,			4,739	4,609	5,032
Теоретическая относительная скорость выхода из рабочей решётки, м/с			469,176	562,01	549,869
Скорость звука рабочей решётки, м/с			432,057	395,276	395,276
Число Маха рабочей решётки			1,086	1,422	1,391
Хорда профиля и относительный шаг рабочей решетки, м			0,1590,75	0,1780,76	0,1780,76
Выходная площадь рабочей решетки,			3,049	6,137	6,272
Угол выхода из рабочей решётки, град.			27,78	35,52	33,71
Коэффициент скорости рабочей решетки			0,961	0,963	0,963
Действительная скорость выхода из рабочей решётки, м/с			450,878	541,216	529,524
Абсолютная скорость выхода из ступени, м/с			210,614	314,44	295,485
Угол выхода потока из ступени, град.			86,17	89,87	96
Шаг рабочих лопаток, м			0,119	0,135	0,135
Число рабочих лопаток, шт.			65	65	70
Потеря энергии в рабочей решетке первого венца,			8,417	11,47	10,98
Потеря с выходной скоростью,			22,179	49,436	43,656
Располагаемая энергия ступени,			185,95	230	230
Относительный лопаточный КПД			0,810,81	0,7150,715	0,7410,741
Коэффициент потерь от трения боковых поверхностей рабочего колеса в паровой среде
Потери от трения,			0,15	0,221	0,221
Коэффициент потерь от протечек через диафрагменное уплотнение
Коэффициент потерь от протечек через бандажное уплотнение поверх рабочих лопаток
Суммарный коэффициент потерь от утечек
Суммарная потеря энергии от утечек,			0,1	0,086	0,088
Коэффициент потерь от влажности			0,058	0,065	0,062
Потери от влажности,			10,712	14,941	14,299
Использованный теплоперепад ступени,			139,652	149,236	155,723
Внутренний относительный КПД			0,751	0,649	0,677
Внутренняя мощность ступени, кВт			26690	14260	14880

2.19 Расчет сетевых подогревателей