Проектування парової турбіни

ЗМІСТ

Вступ

1. Теплові розрахунки

1.1 Орієнтовний розрахунок проточної частини

1.1.1 Попередня оцінка економічності й теплової потужності турбіни

1.1.2 Визначення параметрів робочого тіла за регулюючим ступенем на номінальному режимі роботи турбіни

1.1.3 Розрахунок ступенів тиску

1.1.4 Визначення витрат у регенеративні відбори й витрати пари на турбіну

1.1.5 Визначення висот соплових і робочих лопаток

1.2 Уточнення процесу розширення в ступенях

1.2.1 Визначення геометричних характеристик і ККД двохвінцевого регулюючого ступеня на його розрахунковому режимі

1.2.2 Розрахунок ступенів тиску

2. Розрахунок на міцність лопатки 7-го ступеня

2.1Вибір профілю робочих лопаток

2.2Розрахунок профільної частини лопатки з постійною площею поперечних перерізів на розтяг від відцентрованих сил

2.3Розрахунок лопатки постійного профілю на згин від парового зусилля

3. Економічний розділ

3.1 Теоретична частина

3.2 Економічний розрахунок

3.3 Висновки і аналіз отриманих результатів

4. Охорона праці та навколишнього середовища

4.1 Загальні питання охорони праці

4.2 Промислова санітарія

4.2.1 Метеорологічні умови

4.2.2 Вентиляція і опалення

4.2.3 Виробниче освітлення

4.2.4 Шум і вібрація

4.3 Вимоги безпеки

4.4 Пожежна безпека

4.5 Охорона навколишнього середовища

Висновок

Список джерел інформації

ВСТУП

Парова турбіна є двигуном, у якому потенційна енергія пари перетворюється в кінетичну енергію, а остання у свою чергу перетвориться в механічну енергію обертання вала. Вал турбіни безпосередньо, або за допомогою зубчастої передачі з'єднується з робочою машиною, у ролі якої можуть виступати генератор, компресор, повітродувка, насос, і інше промислове устаткування. У цей час парові турбіни успішно працюють на теплових електричних станціях, промислових підприємствах і на інших об'єктах. Вони є основою сучасної енергетичної промисловості, тому основним завданням, що стоїть перед проектувальниками турбін, є підвищення їхньої економічності.

При розробці нової турбіни основним об'єктом проектування є проточна частина турбіни. Проточна частина визначає конструкцію всього турбоагрегату. Вибір характеристик проточної частини залежить від призначення й потужності турбіни, умов її роботи при часткових навантаженнях, а також від прийнятої на заводі-виготовлювачі технології виробництва.

Крім теплового розрахунку проточної частини й розрахунку її геометрії як спеціальне завдання виконаю розрахунок на мiцнiсть робочої лопатки 7-го ступеня.

В економічній частині проекту виконаю розрахунок собівартості відпущеного 1кВтг електроенергії відпускаємої на спроектованій установці.

У розділі охорони праці й навколишнього середовища розглянуті вимоги до організації безпечної й найменш шкідливої для людини й навколишнього середовища експлуатації турбоагрегату, що особливо важливо для сучасного суспільства.

1. ТЕПЛОВІ РОЗРАХУНКИ

1.1 Орієнтовний розрахунок проточної частини

1.1.1 Попередня оцінка економічності й теплової потужності турбіни

Ефективна потужність турбіни може бути визначена по електричній потужності генератора, якщо відомі ККД генератора й ККД редуктора :

,

де - ККД електрогенератора, 0,981,

- ККД редуктора, 1.

22,426 .

Знаючи ефективну потужність, можна знайти ефективний ККД [1] і відносний внутрішній ККД турбіни :

,

де - механічний ККД, 0,993,

0,805,

0,8107.

Приймаючи втрати в клапанах рівними приблизно 3 %, визначаємо параметри робочого тіла на вході в турбіну :

;

8,536;

;

528,86,

де 3464 ,

0,0408;6,781 .

Визначаємо ізоэнтропний перепад на турбіну ,:

,

де 2121,1,

1343,5.

Визначаємо дійсний перепад на турбіну ,:

,

1089,1.

Будуємо процес розширення в турбіні в I-S діаграмі (рис. 2.1) і визначаємо параметри пари за турбіною:

2375,5;

;

6,951 , 0,92, 16,65, 41,51 .

Рисунок 2.1 – Визначення пари за регулюючим ступенем (на вході в ступінь тиску) на номінальному режимі роботи турбіни

1 .1.2 Визначення параметрів робочого тіла за регулюючим ступенем на номінальному режимі роботи турбіни

Розрахунковий режим регулюючого ступеня вибирають із умови роботи турбіни в змінному режимі. Як правило, це режим часткового навантаження, що становить приблизно , де - ефективна потужність на валу в розрахунковому режимі . У режимах часткових навантажень перепад на регулюючий ступінь збільшується, а на ступені тиску зменшується. Тому намагаються спрацювати цей перепад з максимально можливим ККД і всі основні характеристики цього ступеня (кути решітки, площі прохідних перетинів, висоти лопаток і відношення ) повинні відповідати режиму часткового навантаження турбіни.

Тоді в номінальному режимі роботи турбіни регулюючий ступінь буде працювати при підвищених відносинах і при інших параметрах за нею.

Прийнявши середній діаметр ступеня, як у прототипу, знайдемо окружну швидкість на середньому діаметрі ,:

,

де - середній діаметр ступеня, 0,87;

- частота обертання ротора.

163,908.

Швидкість ,, і теплоперепад , , знаходят

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать