III . Предварительный расчет последней ступени.

Задание

на курсовой проект паровой турбины типа К-500-65/3000 слушателя ИПК МГОУ, специальность 1010 Локтионова С.А. шифр 08

 

    Разработать проект паровой турбины ПОАТ ХТЗ К-500-65/3000 (ЦВД).

Исходные данные:

1. Номинальная мощность ЦВД, МВт                                                                     48

 

2. Начальное давление пара,     МПа                                                                     6,8

 

3. Начальная влажность пара,   %                                                                          0,5

 

4. Противодавление за ЦВД,    МПа                                                                     0,28

 

5. Парораспределение                                                                                             по выбору

 

6. Частота вращения,                  об/мин                                                                             3000

 

Графическая часть: вычертить продольный разрез ЦВД

 

Руководитель проекта Томаров Г.В.                                                                                            
Краткое описание конструкции турбины К-500-65-3000-2

Конденсационная паровая турбина ПОАТ ХТЗ типа К-500-65-3000-2 без регулируемых отборов пара, с однократным двухступенчатым пароперегревом, устанавливается на одноконтурной АЭС с ректором типа РБМК-1000. Она предназначена для преобразования тепловой энергии водяного пара в механическую энергию вращения роторов турбогенераторов типа ТВВ-500-2У3.

Турбина работает с частотой вращения n=50c^-1 и представляет собой одновальный пятицилиндровый агрегат активного типа, состоящий из одного ЦВД и 4-х ЦНД. ЦНД расположены симметрично по обе стороны ЦВД. ЦНД имеют 8 выхлопов в 4 конденсатора.

Пароводяная смесь из реактора поступает в барабан-сепараторы, в которых насыщенный пар отделяется от воды по паровым трубопроводам направляется к 2-м сдвоенным блокам стопорно-регулирующих клапанов (СРК).

После СРК пар поступает непосредственно в ЦВД, в среднюю его часть через два противоположно расположенных горизонтальных патрубка.

Корпус ЦВД выполнен 2-х поточным, двухстенной конструкции. В каждом потоке имеется 5 ступеней давления, две ступени каждого потока расположены во внутреннем цилиндре, две ступени – в обойме и одна непосредственно во внешнем корпусе.

Проточная часть ЦВД снабжена развитой системой влагоудаления. Попадающая на рабочие лопатки влага отбрасывается центробежными силами в специальные ловушки, расположенные напротив срезанной части бандажа.

Турбина имеет четыре нерегулируемых отбора пара в ЦВД:

- 1-й отбор за второй ступенью,

- 2-й отбор за третьей ступенью,

- 3-й отбор за четвертой ступенью,

- 4-й отбор совмещен с выхлопным патрубком ЦВД.

Для исключения выхода радиоактивного пара из турбины, в ней предусмотрены концевые уплотнения, питающиеся «чистым» паром от специальной испарительной установки.

 

I. Процесс расширения пара в турбине в h, s -диаграмме.

1. При построении процесса расширения в h,s-диаграмме принимаем потери давления в стопорных и регулирующщих клапанах равными 4 % от Р₀:

DP/P₀ =0,04;    DP = P₀ * 0,04 = 6,8 * 0,04 = 0,272 МПа;

P₀ = P₀ - DP = 6,8 – 0,27 = 6,53 МПа

По h,s-диаграмме находим: h₀ = 2725 кДж/кг;

u₀ = 0,032 м³/кг;                    h_к = 2252 кДж/кг;          x₀ = 0,995

 

2. Располагаемый теплоперепад в турбине:

 

H₀ = h₀ – h_к = 2725 – 2252 = 472 кДж/кг;    

 

3.  Задаемся значением внутреннего относительного КПД турбины: h_oi = 0,8.

Принимаем КПД генератора h_г = 0,985, КПД механический h_м = 0,99.

 

4.

Расход пара на ЦВД:

 

Т.к. ЦВД выполнен двухпоточным, то расход пара на один поток G₁ = 65,18 кг/с.

5. Из расчета тепловой схемы турбины – относительный расход пара в отборах ЦВД:

a₁ = 0,06;   a₂ = 0,02;   a₃ = 0,03;       

6. Расход пара через последнюю ступень ЦВД:

 

II. Предварительный расчет 1-й ступени.

 

1. Задаемся величиной располагаемого теплоперепада на сопловой решетке h_ос=80 КДж/кг.

По h,s-диаграмме, удельный объем пара на выходе из сопловой решетки u_1t = 0,045 м³/кг.

 

2. Определим диаметр 1-й ступени:

 

 

где m₁= 0,96 – коэффициент расхода, принннят по [1];

r = 5 (15)% - степень реактивнности, принят по [1];

a_1э = 11° - угол выхода пара из сопловой решетки:

е =1– степень парциальности:

Х_ф =0,5 – отношение скоростей, принимая согласно l₁, где

l₁ = 0,015 м –высота сопловой решетки, по [1].

 

 

 

3. Теплоперепад сопловой решетки:

 

4. Проверка

III. Предварительный расчет последней ступени.

 

1. При предварительном расчете ЦВД с противодавлением, где объемы пара возрастают незначительно, диаметр у корня лопаток (корневой диаметр d_к) принимают постоянным. В этом случае высота рабочих лопаток 1-й и последней ступеней связаны приближенной зависимостью:

 

                       , где:

l₂= l₁ + D = 0,015 + 0,003 = 0,018м – высота рабочей лопатки 1-й ступени;

u_zt = 0,5 м³/кг – удельный объем пара за последней ступенью (по h,s-диаграмме).

u_2t»u_1t = 0,045 м³/кг

 

=0,178м

 

2. Диаметр последней ступени:

 

d_z = (d₁ – l_z) + l_z = (1,05-0,018)+0,178= 1,21 м.(1,46)

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: