Тепловой расчет турбины К-1200-240 (стр. 2 из 4)
Рис. 8
ПНД 5
ПНД 6
Рис. 9
ПНД 7
Рис. 10
ПНД 8
Рис. 11
Расходы пара в регенеративные подогреватели в кг/с
Внутренние мощности отсеков турбины в кВт:
Суммарная мощность турбины в кВт:
Относительная ошибка:
Рис. 12 - Процесс расширения пара в одновенечной регулирующей ступени
4. Расчет регулирующей ступени
Определение кинематических параметров потока и относительного лопаточного КПД
Регулирующая ступень, согласно прототипу, одновенечная.
Окружная скорость на среднем диаметре ступени
U=πdсрn
Принимаю средний диаметр ступени dср=1м
U=3,14·1·50=157 м/с
Для выбора оптимального соотношения U/Cф зададимся рядом значений
U/Cф =0,425; 0,45; 0,475; 0,495
Принимаю степень реактивности
=0,03Коэффициент скорости соплового аппарата
=0,95Произведем расчет для соотношения U/Cф=0,4
Данные всего расчёта сводятся в таблицу 2.
Условная скорость равна
Изоэнтропический перепад энтальпий, соответствующий условной скорости
Изоэнтропийный перепад энтальпий, срабатываемый на рабочих лопатках
Изоэнтропийный перепад энтальпий, срабатываемый в соплах
Теоретическая скорость пара на выходе из сопел
Действительная скорость пара на выходе из сопел
Принимаю угол выхода потока из сопловых лопаток
, тогда относительная скорость пара на входе в рабочие лопатки 
и её направления – угол 
определяем из входного треугольника скоростей: 
; 
Теоретическая относительная скорость пара на выходе из рабочих лопаток
По скорости
и степени реактивности 
, определяем коэффициент скорости рабочих лопаток 
Действительная относительная скорость потока на выходе из рабочих лопаток
Угол выхода потока пара из рабочих лопаток
принимаем 
Из выходного треугольника скоростей определим абсолютную скорость пара на выходе из рабочей решетки и её направление
; 
Потери энергии в сопловом аппарате и рабочих лопатках
Потери энергии с выходной скоростью
Относительный лопаточный КПД
с учётом потерь равен 
Из
диаграммы определим объемы 
и 
; 
Определяем высоту сопловой лопатки
Высота рабочей лопатки
Определим мощность, теряемую на преодоление сил трения и вентиляцию
, где 
; 
; 
; 
; 
; 
Определим относительную величину потерь на трение и вентиляцию
Относительный внутренний КПД
Таблица 2 - Расчет регулирующей ступени
| №п/п | Расчетные величины и формулы | Размерность | U/C0 | |||
| 0,425 | 0,45 | 0,475 | ||||
| 1 |  | м/с | 157 | |||
| 2 |  | м/с | 369,41 | 348,88 | 330,5 | |
| 3 |  | кДж/кг | 68,23 | 60,85 | 54,62 | |
| 4 |  (принимаем) | – | 0,03 | |||
| 5 |  =  | кДж/кг | 66,18 | 59,02 | 52,98 | |
| 6 |  | кДж/кг | 2,0469 | 1,8255 | 1,6386 | |
| 7 |  | м/с | 363,81 | 343,57 | 325,5 | |
| 8 |  (принимаем) | – | 0,95 | |||
| 9 |  | м/с | 345,62 | 326,4 | 309,23 | |
| 10 |  (принимаем) | град | 18 | |||
| 11 |  (из треугольника скоростей) | м/с | 202,88 | 182,784 | 167,6 | |
| 12 |  (из треугольника скоростей) | град | 31 | 33 | 35 | |
| 13 |  | град | 28 | 30 | 32 | |
| 14 |  | м/с | 212,07 | 192,51 | 177,11 | |
| 15 |  (из графика) | – | 0,9223 | 0,927 | 0,9292 | |
| 16 |  | м/с | 195,59 | 178,44 | 164,57 | |
| 17 |  (из треугольника скоростей) | м/с | 92,62 | 88,78 | 87,82 | |
| 18 |  (из треугольника скоростей) | град | 81 | 91 | 102 | |
| 19 |  | кДж/кг | 6,452 | 5,752 | 5,164 | |
| 20 |  | кДж/кг | 3,359 | 2,6096 | 2,142 | |
| 21 |  | кДж/кг | 4,289 | 3,941 | 3,856 | |
| 22 |  | кДж/кг | 14,1 | 12,3026 | 11,162 | |
| 23 |  | – | 0,7933 | 0,7978 | 0,7956 | |
| 24 |  | м/с | 328,704 | 310,42 | 294,095 | |
| 25 |  | м/с | 14,48 | -1,549 | -18,258 | |
| 26 |  | м/с | 343,184 | 308,871 | 275,837 | |
| 27 |  | – | 0,7896 | 0,7968 | 0,7929 | |
| 28 |  (из h-S диаграммы) | МПа | 18,2 | 18,8 | 19,2 | |
| 29 |  (из h-S диаграммы) | оС | 495,37 | 500,1 | 503,59 | |
| 30 |  (по таблицам) | м3/кг | 0,016404 | 0,015957 | 0,01568 | |
| 31 |  (принимаем) | – | 1 | |||
| 32 |   | м | 0,05172 | 0,05327 | 0,05528 | |
| 33 |  (из h-S диаграммы) | МПа | 18 | 18,6 | 19,2 | |
| 34 |  (из h-S диаграммы) | оС | 496,23 | 500,72 | 504,07 | |
| 35 |  (по таблицам) | м3/кг | 0,016659 | 0,016188 | 0,01590 | |
| 36 |   | м | 0,06132 | 0,0614 | 0,0623 | |
| 37 |  | кг/м3 | 60,494 | 62,22 | 63,306 | |
| 38 |   ;А=2;  | кВт | 151,597 | 155,923 | 158,644 | |
| 39 |  | – | 0,002259 | 0,00261 | 0,00295 | |
| 40 |  | – | 0,79104 | 0,79519 | 0,79265 | |
| 41 |  | кВт | 53065,92 | 47574,4 | 42567,2 | |
| 42 |  ,  | м/с | 627,76 | 629,27 | 630,55 | |
| 43 |  | – | 0,551 | 0,518 | 0,4904 | |
| 44 | Профиль сопловой лопатки (из таблиц) | – | С-90-18А | |||
| 45 |  , | м/с | 629,14 | 630,43 | 631,6 | |
 | – | 0,311 | 0,283 | 0,261 | ||
| Профиль рабочей лопатки (из таблиц) | – | Р-35-25А | ||||
Построение треугольников скоростей одновенечной регулирующей ступени изображено на рис.4. Зависимость относительного внутреннего КПД и U/CО изображена на рис.5. Из построенной зависимости определяем
, который равен 0,45. Для этого значения 
рассчитали регулирующую ступень.