Методика окончательного теплового расчета турбины

Расчет утечек пара через переднее концевое лабиринтное уплотнение

В данном разделе курсовой работы производиться выбор типа уплотнений и схемы течения лабиринтового пара (см. рисунок 3.1).

В паровых турбинах могут применяться ступенчатые лабиринтовые уплотнения с заделкой уплотнительных гребешков в специальных сегментах статора. Ступенчатые канавки выполняются на роторе (см. рисунок 3.2).

Расчет лабиринтного уплотнения сводится к определению утечки пара при известных размерах уплотнения и параметрах пара перед уплотнением.

1. Выбираем диаметр уплотнения d_у из прототипа (см. Приложение А).

2. Определяем число гребешков в уплотнении

Z_ку = , штук(3.1)

где Р₁ – давление пара перед уплотнением, бар (Р₁ = Р₁^рс, где
Р₁^рс берется из предварительного расчета);

Р₂ – давление за первой группой уплотнительных гребешков, берется равным давлению в выхлопном патрубке турбины Р₂ = Р_к, бар;

0,8 бар/греб – приблизительный перепад давления, срабатываемый одним гребешком уплотнения.

3. Находим площадь зазора в уплотнении

, м² (3.2)

где , м, но не менее 0,3 * 10^-3, м (см. рисунок 3.2).

 

 

 

 

Рисунок 3.1

 

 

 

Рисунок 3.2

 

 

4. Вычисляем величину утечки пара через концевые уплотнения

, кг/с (3.3)

где μ_ку – коэффициент расхода, принимается по графику для принятой формы гребешков (см. рисунок 3.2);

Р₁ – давление пара перед уплотнением, бар;

Р₂ – давление за первой группой уплотнительных гребешков, бар;

ν₁ – удельный объем пара в камере перед уплотнением, м³/кг.

Данный объем равен удельному объему в точке 3 предварительного теплового процесса (см. рисунок 2.1).

5. Определяем полный расход пара G_о на турбину при расчетной мощности N_э

G_o=G+G_ку, кг/с (3.4)

где G - расчетный расход пара на турбину (см. формулу (2.9)).