Определение числа ступеней давления и распределение между ними располагаемого теплового перепада

1. Для того, чтобы найти число ступеней и распределить теплопадение между ними, построим рисунок 2.5. Здесь на оси абсцисс взят произвольный отрезок а и на крайних ординатах отложены диаметры первой и последней ступеней d₁ и d_z в масштабе 1:10. Точки 1 и 2 соединяются прямой линией, что соответствует характеру проточной части противодавленческой турбины.
На той же базе поводим прямую х_о=const, поскольку отношение х_о принималось постоянным для всей проточной части отсека ступеней давления. Наносим на график значение d_к=const, чтобы получить длины лопаток на ступенях. Там же откладываем располагаемые теплоперепады

 

 

Рисунок 2.5

первой и последней ступеней давления h_o¹ и h_o^z в масштабе 1:1. Точки 3 и 4 соединим прямой, поскольку диаметры изменяются по закону прямой, коэффициент х_о=const, следовательно, промежуточные значения h_o¹ будут лежать на одной прямой.

2. Определяем величину среднего располагаемого теплоперепада h_{o ср} группы ступеней давления

, кДж/кг. (2.33)

3. Находим величину располагаемого теплоперепада Н_о^* на всю группу ступеней давления (см. рисунок 2.1)

Н_о^* = i₄ – i₈, кДж/кг. (2.34)

4. Вычисляем величину использованного теплопадения Н_i^* на всю группу ступеней давления

Н_i^* = i₄ – i_к, кДж/кг. (2.35)

5. Определяем величину относительного внутреннего КПД η_оi^* группы ступеней давления

. (2.36)

6. Оценим ориентировочное количество ступеней давления Z_o
(без учета коэффициента возврата тепла)

штук. (2.37)

7. Находим коэффициент возврата тепла α

(2.38)

где К = 0,2 – если вся линия процесса лежит в области перегретого пара;

К = 0,12 – если вся линия процесса лежит в области влажного пара;

К = 0,14¸0,18 – если процесс переходит из области перегретого в область влажного пара.

8. Уточняем число ступеней давления:

, штук. (2.39)

9. Разбивая базу а на (z-1) равных частей, на границах участков
(от начала базы) наносим номера ступеней и непосредственно из графика для каждой ступени отсчитываем диаметр d_i, длину рабочей лопатки l_p ⁱ и тепловые перепады h_{o гр}ⁱ.

Результаты сводим в таблицу 2.1 (столбцы № 1, 2, 3, 4, 5, 6).

Далее определяем Σh_{о гр} (сумма величин столбца № 6). В том случае, если Σh_{о гр} ≠ (1+α)*Н_о^*, то вычисляется суммарная невязка

∆ = (1+α)*Н_о^*- Σh_{о гр}, кДж/кг. (2.40)

Данная невязка распределяется по ступеням пропорционально определенным тепловым перепадам (столбец № 7)

∆h_oⁱ = (∆/(Σh_{o гр} ))* h_{о гр} ⁱ, кДж/кг. (2.41)

В столбец № 8 таблицы 2.1 заносятся откорректированные значения

h_oⁱ = h_{o гр}ⁱ ± ∆h_oⁱ. кДж/кг. (2.42)

Величины d_i, θ_i, h_oⁱ идут в основу подробного (окончательного) расчета ступеней турбины.

 

Таблица 2.1 – Результаты расчетов по определению числа ступеней давления и распределение располагаемого теплового перепада между ними

Номер ступени	di, м	lpi = di - dк, м	lci = lpi - ∆k - ∆п, м	θi=di/lci	ho грi, кДж/кг	∆hoi, кДж/кг	hoi, кДж/кг
1	2	3	4	5	6	7	8
1	d1	lp1	lc1	θ1	ho гр1	∆ho1	ho1
2	d2	lp2	lc2	θ2	ho гр2	∆ho2	ho2
………	….	………..	……….	……	……..	…….	………
z	dz	lpz	lcz	θz	ho грz	∆hoz	hoz
					Σhо гр	Σ∆hoi=∆	Σ hoi = (1+α)*Но*