Общее количество сопл c учетом перегрузки

Округляем до целого числа:

 

 

4. Количество cопл пропускающих пар в перегрузочные клапаны:

Площадь сечения:

5. Определяем критические расходычерез группы cопл:

Относительные расходы пара при полностью открытых клапанах

Определение расходов через сопловые группы при полном открытии регулирующих клапанов

Таблица 5.1

№ п/п	Величина	Порядок определения	Раз- Мерность
0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,054
	Расход пара		кг/с	42,8992	64,3488	85,7984	107,248	128,697	150,147	171,596	193,046	214,496	234,744
	Давление за соплами регулирующей ступени		МПа	2,42906	3,23470	4,10504	5,00646	5,92479	6,85323	7,78817	8,72752	9,67	9,67
	Отношение давлений		—	0,18977	0,25271	0,32070	0,39113	0,46287	0,53540	0,60845	0,68183	0,75546	0,75546
	Коэффициент расхода		—	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96
	Отношение давлений		—	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,96	0,95	0,9	0,81	0,81
	Расход через первый клапан		кг/с	91,1359	91,1359	91,1359	91,1359	91,1359	91,1359	90,1865	85,4399	76,8959	76,8959
	Расход через второй клапан		кг/с	81,5405	81,5405	81,5405	81,5405	81,5405	81,5405	80,6911	76,4442	68,7998	68,7998
	Расход через третий клапан		кг/с	81,5405	81,5405	81,5405	81,5405	81,5405	81,5405	80,6911	76,4442	68,7998	68,7998
	Расход через четвертый клапан		кг/с	23,9827	23,9827	23,9827	23,9827	23,9827	23,9827	23,7329	22,4838	20,2354	20,2354

Расчет на переменный режим работы

Таблица 5.2

№	Величина	Порядок определения	Ед изм	Gп/G0
0,2	0,3	0,4	0,42425	0,5	0,6	0,7	0,79115	0,8	0,9		1,0944
	Расход пара		кг/с	42,8992	64,3488	85,7984		107,248	128,697	150,147	169,7	171,596	193,046	214,496	234,744
	Давление за соплами регулирующей ступени		МПа	2,42906	3,23470	4,10504	4,32152	5,00646	5,92479	6,85323	7,70529	7,78817	8,72752	9,67	9,67
	Отношение давлений		-	0,18977	0,25271	0,32070	0,33761	0,39113	0,46287	0,53540	0,60197	0,60845	0,68183	0,75546	0,75546
	Давление в камере регулирующей ступени		МПа	2,39418	3,17564	4,02223	4,33017	4,90031	5,79559	6,70117	7,53251	7,61338	8,53009	9,45	9,45
		Поток через полностью открытые клапаны
	Номер П.О.К.	№ пок	-	-	-	-					1+2	1+2	1+2	1+2+3	1+2+3+4
	Расход через П.О.К.	Gпок	кг/с				91,5	91,5	91,5	91,5	169,7	169,7	169,7	214,496	223,437
	Отношение давлений		-	0,19483	0,25843	0,32733	0,34448	0,39878	0,47164	0,54534	0,61299	0,61957	0,69418	0,76904	0,76904
	Использованный теплоперепад		кДж/кг	199,243	185,244	170,079	166,303	154,35	138,312	122,090	107,198	105,75	89,3285	72,8500	72,8500
		Поток через частично открытые клапаны
	Номер Ч.О.К.	№ чок	-				-				-			-	-
	Расход через Ч.О.К.		кг/с	42,8992	64,3488	85,7984	-	15,748	37,1976	58,6472	-	1,8968	23,3464	-	-
	Относительный пропуск пара		-	0,45188	0,67783	0,90377	-	0,18540	0,43793	0,69047	-	0,02233	0,27486	-	-
	Отношение начальных давлений		-	0,45188	0,67783	0,90377	-	0,41	0,557	0,75	-	0,609	0,705	-	-
	Давление за Ч.О.К		МПа	5,78416	8,67625	11,5683	-	5,248	7,1296	9,6	-	7,7952	9,024	-	-
	Отношение давлений		-	0,41392	0,36601	0,34769	-	0,93375	0,81289	0,69803	-	0,97667	0,94526	-	-
	Использованный теплоперепад		кДж/кг	151,019	161,564	165,597	-	-18,7746	63,1980	88,4793	-	-42,6539	-25,1819	-	-
		Регулирующая ступень в целом
	Усредненный теплоперепад		кДж/кг	151,019	161,564	165,597	167,217	128,928	116,602	108,962	107,198	104,109	75,48	72,85	69,3408
	Энтальпия за регулирующей ступенью		кДж/кг	3322,48	3311,93	3307,90	3306,28	3344,57	3356,89	3364,53	3366,30	3369,39	3398,02	3400,65	3404,15
	Внутренн		кВт	6478,61	10396,4	14207,9	15216,7	13827,3	15006,4	16360,3	18191,6	17864,8	14571,1	15626,0	16277,3
		Нерегулируемые ступени
	Теплоперепад Нерегулируемых ступеней		кДж/кг	142,1	219,1	279,8		336,6	381,7	416,9	444,1	447,6
	коэф	к	-	0,65	0,75	0,855	0,88	0,925	0,97	0,975	0,98	0,98	0,99
	Внутренний КПД Нерегулируемых ступеней		-	0,58565	0,67575	0,77035	0,79288	0,83342	0,87397	0,87847	0,88298	0,88298	0,89199	0,901	0,901
	Использованный теплоперепад		кДж/кг	83,2208	148,056	215,545	237,071	280,530	333,594	366,236	392,131	395,221	429,939	455,005	455,005
	Мощность нерег ступени		кВт	3570,10	9527,27	18493,4	21573,4	30086,3	42932,7	54989,3	66544,7	67818,8	82998,2	97596,7
		Турбина в целом
	Внутренняя мощность		кВт	10048,7	19923,7	32701,4	36790,2	43913,7	57939,2	71349,7	84736,3	85683,6	97569,3
	Эффект мощность		кВт	9847,74	19525,2	32047,3	36054,4	43035,4	56780,4	69922,7	83041,5	83969,9	95617,9
	Электрич мощность		кВт	9650,79	19134,7	31406,4	35333,3	42174,7	55644,8	68524,2	81380,7	82290,5	93705,6
	Внутрен относит КПД	hoi^т	-	0,33597	0,44409	0,54667	0,57987	0,58729	0,64572	0,68158	0,71619	0,71619	0,72492	0,75710	0,75207
	Относит электрич КПД	hoэ^т	-	0,32266	0,42650	0,52502	0,55691	0,56403	0,62015	0,65459	0,68783	0,68783	0,69622	0,72712	0,72229
	Удельный расход пара	dэ	кг/Вт*ч	16,0025	12,1065	9,83474	9,27169	9,15459	8,32622	7,88815	7,50693	7,50691	7,41649	7,10126	7,14878

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБИНЫ НА ПРОЧНОСТЬ

Расчет на прочность ленточного бандажа рабочих лопаток РС

d = 7 мм;

Радиус бандажа:

.

Ширина бандажа:

.

Постоянная:

.

Задача сводится к расчету на изгиб балки под действием равномерно распределенной нагрузки интенсивностью q:

;

где: , тогда:

.

Шаг:

.

Максимальный изгибающий момент действует в жестко заделанных сечениях бандажа АА:

.

Напряжение изгиба в этом сечении:

Бандаж выполнен из стали 15Х12ВМФ

 

 

Расчет рабочих лопаток регулирующей ступени на изгиб и растяжение при режиме первого полностью открытого клапана

1.Расчет лопаток на растяжение.

Центробежная сила массы всей лопатки:

;

где: .

.

Площадь лопатки:

Центробежная сила от бандажа:

Напряжения растяжения в корне лопатки:

Лопатка выполнена из стали 15Х12ВМФ.

2.Расчет лопаток на изгиб от парового усилия.

 

Паровое усилие Р раскладывается на составляющие:

Из предыдущих расчетов:

G = 91,5 кг/с; ; z = 218;

Действительная скорость на входе в рабочую решетку:

 

Окружное и осевое усилие будут:

В проекциях на оси X,Y:

Изгибающие моменты в опасном корневом сечении:

Момент сопротивления изгибу в характерных точках (из атласа профилей):

Хорда и площадь сечения профиля Р-3021А: b_т = 25,6 мм, f_т = 1,85 см².

 

Напряжения в характерных точках профиля:

 

Напряжения изгиба на входной кромке:

 

Напряжения изгиба на выходной кромке:

 

Т.к. напряжения изгиба выше, чем допустимые напряжения, то примем хорду профиля b=52 мм и дальнейший расчет ведем исходя из данного значения хорды профиля.

 

Расчет хвостового крепления лопаток 1-й нерегулируемой ступени

n = 18,04 мм;

m = 10,83 мм;

h₂ =10,83 мм;

h₁ = 10,83 мм;

а₂=14,02 мм;

R2 = 454,35 мм;

a₁ = 10,41 мм;

l₁=26,7 мм;

R₁ = 486,83 мм;

 

Напряжения растяжения в сечении I-I:

,

 

где:

 

Центробежная сила от массы бандажа

 

.

 

Центробежная сила от массы лопатки: ,

Шаг:

 

Вычисления

Напряжения среза в сечении АА и ВВ:

где

Центробжная сила части хвостовика под сечением ЕА:

Центробжная сила всего хвостовика:

 

Напряжения смятия в плоскости EA и СВ:

 

 

Марка стали 15Х12ВМФ.

Расчет обода диска:

Максимальное напряжение растяженя в ободе в сечении II-II:

где

 

Итак:

Под действием силы Р обод диска испытывает изгиб:

Изгибающий момент

Изгибающий напряжение в сечении II-II:

Суммарные напряжения в сечении II-II хвоста:

Напряжение среза в сечении E-G