ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ
«КАДУЙСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
По выполнению курсовой работы
ПМ.01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения
МДК.01.01. Устройство, принцип действия, расчёт, выбор теплотехнического оборудования и систем тепло-и топливоснабжения
Тема: «Тепловой и конструктивный расчет многоступенчатой
Турбины»
для специальности
140102 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование
Методические указания по курсовой работе
Задание на курсовую работу
Курсовая работа выполняется в соответствии с индивидуальным заданием согласно варианту, заданному преподавателем. Численные параметры варианта студент выбирает из таблиц 1 и 2, причем вариант схемы линии гидравлического расчета – схема «а» или «б» устанавливает преподаватель на вводной лекции и сообщает студентам, вместе с номером варианта.
|
|
Заданием предусматривается для паротурбинного энергоблока, включающего турбину с противодавлением и работающего по открытой схеме на внешнюю тепловую нагрузку, следующее (см. рисунок 1):
1.1. Выполнить упрощенный расчет тепловой схемы турбоустановки и определить расход рабочего тела через все элементы, а также электрическую мощность турбины, мощность теплового потребителя и удельную выработку электроэнергии на тепловом потреблении.
Рисунок 1 – Упрощенная тепловая схема энергоблока и теплового потребителя
Обозначения элементов схемы:
Т – турбина с противодавлением; Г – генератор; ТП – тепловой потребитель;
Д – деаэратор; НПК – насос производственного конденсата;
ПН – питательный насос; ПК – паровой котел;
ДВ – дутьевой вентилятор; ДС – дымосос
Обозначения параметров пара и воды см. в п.п. 3.1, 3.2
а) – линия питательной воды; б) – линия производственного конденсата
Рисунок 2 – Гидравлические схемы линий
Обозначения:
ПК – паровой котел; Д – деаэратор; КС – конденсатосборник;
ПН – питательный насос; НПК – насос производственного конденсата;
ТК – тепловой компрессор
1.2. Для заданных конструктивных размеров проточной части последней ступени турбины выполнить упрощенный тепловой расчет этой ступени и определить ее к.п.д. при заданном расходе пара.
1.3. Рассчитать производительность дутьевого вентилятора котла при сжигании природного газа и выбрать типоразмер этого вентилятора.
1.4. Рассчитать гидравлические характеристики сети для линии производственного конденсата или питательной линии парового котла (согласно заданию, таблица 2) и выбрать насос для заданных линий. Схемы трубопроводов изображены на рисунке 2, а их размеры приведены в таблице 2.
|
|
1.5. Рассчитать кавитационный запас насоса.
1.6. В графической части на листе формата А1 или А2 изобразить сечения сопловой и рабочей решеток последней ступени турбины на ее среднем диаметре и треугольники скоростей в определенном масштабе.
Исходные данные вариантов курсовой работы
для выполнения п.п. 1.1, 1.2, 1.3 «Задания»
Таблица 1
№ п/п | , кг/с | , МПа | , оС | , МПа | , МПа | , оС | , оС | Параметры последней ступени турбины | |||||||
, м | , град | , м | , град | , м | |||||||||||
3,5 | 0,2 | 0,1 | 0,95 | 0,47 | 1,30 | 0,10 | 0,025 | 0,028 | |||||||
3,5 | 0,3 | 0,1 | 0,90 | 0,46 | 1,25 | 0,11 | 0,021 | 0,024 | |||||||
3,5 | 0,4 | 0,2 | 0,85 | 0,45 | 1,20 | 0,12 | 0,022 | 0,025 | |||||||
3,5 | 0,5 | 0,3 | 0,80 | 0,44 | 1,15 | 0,13 | 0,025 | 0,028 | |||||||
3,5 | 0,6 | 0,4 | 0,75 | 0,45 | 1.10 | 0,14 | 0,028 | 0,031 | |||||||
3,5 | 0,7 | 0,5 | 0,70 | 0,46 | 1,05 | 0,13 | 0,030 | 0,033 | |||||||
3,5 | 0,8 | 0,6 | 0,65 | 0,47 | 0,12 | 0,033 | 0,036 | ||||||||
3,5 | 0,9 | 0,5 | 0,60 | 0,48 | 1,05 | 0,11 | 0,034 | 0,037 | |||||||
8,8 | 1,0 | 0,4 | 0,55 | 0,47 | 0,85 | 0,10 | 0,022 | 0,025 | |||||||
8,8 | 0,2 | 0,1 | 0,50 | 0,49 | 1,35 | 0,15 | 0,048 | 0,051 | |||||||
8,8 | 0,3 | 0,2 | 0,45 | 0,48 | 1,30 | 0,14 | 0,041 | 0,045 | |||||||
8,8 | 0,4 | 0,3 | 0,40 | 0,47 | 1,20 | 0,13 | 0,041 | 0,044 | |||||||
8,8 | 0,5 | 0,4 | 0,95 | 0,46 | 1,15 | 0,12 | 0,042 | 0,046 | |||||||
8,8 | 0,6 | 0,4 | 0,90 | 0,45 | 1,10 | 0,11 | 0,045 | 0,047 | |||||||
8,8 | 0,7 | 0,4 | 0,85 | 0,44 | 1,05 | 0,10 | 0,046 | 0,049 | |||||||
8,8 | 0,8 | 0,4 | 0,80 | 0,45 | 1,00 | 0,09 | 0,050 | 0,053 | |||||||
13,7 | 0,9 | 0,5 | 0,75 | 0,46 | 0,95 | 0,08 | 0,021 | 0,023 | |||||||
13,7 | 1,0 | 0,6 | 0,70 | 0,47 | 1,00 | 0,07 | 0,022 | 0,024 | |||||||
13,7 | 1,1 | 0,7 | 0,65 | 0,46 | 1,05 | 0,06 | 0,021 | 0,023 | |||||||
13,7 | 1,2 | 0,8 | 0,60 | 0,45 | 1,10 | 0,05 | 0,022 | 0,024 | |||||||
13,7 | 1,3 | 0,9 | 0,55 | 0,44 | 1,05 | 0,06 | 0,022 | 0,027 | |||||||
13,7 | 1,4 | 0,9 | 0,50 | 0,43 | 1,00 | 0,07 | 0,030 | 0,033 | |||||||
13,7 | 1,5 | 0,9 | 0,45 | 0,48 | 1,05 | 0,08 | 0,032 | 0,035 | |||||||
13,7 | 1,6 | 0,9 | 0,40 | 0,47 | 1,00 | 0,09 | 0,037 | 0,040 | |||||||
3,5 | 1,0 | 0,7 | 0,95 | 0,46 | 0,90 | 0,10 | 0,022 | 0,025 | |||||||
3,5 | 0,9 | 0,6 | 0,9 | 0,45 | 1,00 | 0,11 | 0,024 | 0,027 | |||||||
3,5 | 0,8 | 0,5 | 0,85 | 0,46 | 1,00 | 0,12 | 0,025 | 0,028 | |||||||
3,5 | 0,7 | 0,4 | 0,80 | 0,47 | 1,05 | 0,13 | 0,032 | 0,035 | |||||||
3,5 | 0,6 | 0,3 | 0,75 | 0,48 | 1.20 | 0,14 | 0,037 | 0,040 | |||||||
3,5 | 0,5 | 0,2 | 0,70 | 0,49 | 1,25 | 0,15 | 0,048 | 0,051 | |||||||
3,5 | 0,4 | 0,1 | 0,65 | 0,50 | 1,10 | 0,16 | 0,073 | 0,077 | |||||||
3,5 | 0,3 | 0,1 | 0,65 | 0,51 | 1,20 | 0,14 | 0,100 | 0,105 | |||||||
8,8 | 0,2 | 0,1 | 0,55 | 0,52 | 1,35 | 0,15 | 0,067 | 0,071 | |||||||
8,8 | 2,0 | 1,0 | 0,50 | 0,42 | 0,90 | 0,05 | 0,021 | 0,023 | |||||||
8,8 | 1,9 | 0,9 | 0,45 | 0,43 | 0,95 | 0,06 | 0,021 | 0,024 | |||||||
8,8 | 1,8 | 0,8 | 0,40 | 0,44 | 0,97 | 0,07 | 0,022 | 0,024 | |||||||
8,8 | 1,7 | 0,7 | 0,95 | 0,45 | 1,00 | 0,08 | 0,025 | 0,027 | |||||||
8,8 | 1,6 | 0,6 | 0,90 | 0,46 | 1,05 | 0,09 | 0,026 | 0,029 | |||||||
8,8 | 1.5 | 0,5 | 0,85 | 0,47 | 1,10 | 0,10 | 0,030 | 0,033 | |||||||
13,7 | 1,4 | 0,4 | 0,80 | 0,48 | 1,05 | 0,09 | 0,041 | 0,044 | |||||||
13,7 | 1,3 | 0,3 | 0,75 | 0,49 | 1,10 | 0,08 | 0,034 | 0,037 | |||||||
13,7 | 1,2 | 0,3 | 0,70 | 0,50 | 1,15 | 0,07 | 0,038 | 0,041 | |||||||
13,7 | 1,1 | 0,3 | 0,65 | 0,49 | 1,20 | 0,06 | 0,042 | 0,046 | |||||||
13,7 | 1,0 | 0,2 | 0,60 | 0,48 | 1,00 | 0,05 | 0,061 | 0,065 | |||||||
13,7 | 0,9 | 0,3 | 0,55 | 0,47 | 1,05 | 0,06 | 0,069 | 0,073 | |||||||
13,7 | 0,8 | 0,2 | 0,50 | 0,46 | 1,20 | 0,07 | 0,100 | 0,104 | |||||||
13,7 | 0,7 | 0,4 | 0,45 | 0,45 | 1,15 | 0,08 | 0,092 | 0,097 | |||||||
3,5 | 0,6 | 0,3 | 0,40 | 0,46 | 1,20 | 0,09 | 0,025 | 0,027 | |||||||
3,5 | 0,5 | 0,2 | 0,95 | 0,47 | 1,05 | 0,10 | 0,021 | 0,023 | |||||||
3,5 | 0,4 | 0,2 | 0,9 | 0,48 | 1,10 | 0,11 | 0,038 | 0,042 | |||||||
3,5 | 0,3 | 0,1 | 0,85 | 0,49 | 1,15 | 0,12 | 0,045 | 0,048 | |||||||
3,5 | 0,2 | 0,1 | 0,80 | 0,50 | 1,35 | 0,13 | 0,080 | 0,084 | |||||||
3,5 | 0,7 | 0,4 | 0,75 | 0,48 | 1,05 | 0,11 | 0,033 | 0,036 | |||||||
3,5 | 0,8 | 0,5 | 0,70 | 0,47 | 1,00 | 0,10 | 0,043 | 0,046 | |||||||
3,5 | 0,9 | 0,6 | 0,65 | 0,46 | 1,05 | 0,09 | 0,036 | 0,039 | |||||||
8,8 | 1,0 | 0,7 | 0,60 | 0,45 | 1.00 | 0,08 | 0,041 | 0,044 | |||||||
8,8 | 1.1 | 0,8 | 0,55 | 0,44 | 1.10 | 0,07 | 0,030 | 0,033 | |||||||
8,8 | 1.2 | 0,9 | 0,50 | 0,45 | 1.00 | 0,06 | 0,036 | 0,039 | |||||||
8,8 | 1,3 | 1,0 | 0,45 | 0,44 | 1,05 | 0,05 | 0,036 | 0,039 | |||||||
8,8 | 1,4 | 1,0 | 0,40 | 0,43 | 0,95 | 0,04 | 0,044 | 0,047 |
Примечания к таблице 1:
|
|
1. При расчете и профилировании лопаток сопловой и рабочей решеток задавать: мм при 50 мм; мм при мм; ; ; .
2. Углы установки , и другие геометрические характеристики профилей определить самостоятельно и указать на чертеже сечений сопловой и рабочей решеток.
3. Длины сопловой и рабочей лопаток последней ступени заданы для первого приближения и уточняются в ходе расчета итерационным методом.
В таблице 1 и примечаниях к ней использованы следующие обозначения:
- расход пара на турбину;
- давление свежего пара;
- температура свежего пара;
- противодавление турбины;
- давление производственного конденсата;
- доля возврата производственного конденсата;
- температура производственного конденсата;
- температура добавочной воды;
- характеристический параметр ступени;
- средний диаметр ступени;
- длины профилей (лопаток) сопловой и рабочей решеток;
|
|
- хорды профилей сопловой и рабочей решеток;
- относительные шаги установки профилей сопловой и рабочей решеток;
- эффективные углы выхода потока из сопловой и рабочей решеток;
- углы установки профилей сопловой и рабочей решеток;
- степень реакции ступени на заданном режиме.
Исходные данные вариантов для курсовой работы