Проектування парової турбіни (стр. 9 из 16)

.

Втрати в соплах

, :

Використаний теплоперепад у соплах

, :

Параметри пари за соплом (рис. 2.7).:

, де ;

;

;

;

.

.

Якщо в соплових решітках установлюється критична швидкість, то в розрахунку необхідно врахувати відхилення потоку в косому зрізі решіток і знайти площу горлового перетину решітки. Тут витрата через сопловий апарат

виявляється менше витрати на вході в ступінь на значення втрат через діафрагменне ущільнення. Наприклад, для першого ступеня тиску

.

Витік через диафрагмене ущільнення рахується по тим самим формулам, що й витік через переднє кінцеве ущільнення.

Рисунок 2.7 – Процес розширення в ступені тиску

Уточнюємо висоту соплових лопаток

, , зберігаючи прийняте в орієнтовному розрахунку значення й :

.

Кут входу на робочі лопатки у відносному русі

, :

,

і швидкість входу потоку на робочі лопатки

, :

.

Перепад тепломісткості на робочих лопатках

, :

і відносна швидкість виходу з робочих лопаток

, :

.

Втрати на робочих лопатках,

, :

.

Далі обчислюємо параметри гальмування на вході в робочі решітки:

;

.

Параметри дійсного стану за робочою лопаткою (рис. 2.7):

; ;

;

;

.

Далі можна розрахувати осьову складову швидкості виходу з робочих лопаток в абсолютному русі

, :

.

Вважається, що весь витік через діафрагмове ущільнення іде в розвантажувальні отвори диска, витрату через робочі лопатки

, , можна визначити як різницю витрати через сопло й периферійний витік:

.

Значення відносної витрати через периферійне ущільнення можна знайти з вираження

,

де

;

;

- число гребенів в ущільненні, можна прийняти з інтервалу ;

- коефіцієнт витрати сопла [1]

Рисунок 2.8 – До визначення втрат від витоку в периферійний зазор

Знаходимо кут виходу потоку у відносному русі

, :

,

і кут виходу в абсолютному русі

, :

,

швидкість виходу з робочих лопаток в абсолютному русі

, :

.

При цьому необхідно виконати умову:

.

Втрати з вихідною швидкістю

, :

.

ККД на окружності колеса (лопатковий ККД)

.

Далі для визначення відносного внутрішнього ККД ступеня необхідно обчислити внутрішні втрати:

втрати на тертя й вентиляцію

,

,

де

, - потужність тертя й вентиляції, , визначається так само,як і при розрахунку регулюючого ступеня; втрати від витоку в периферійне ущільнення обандаженого ступеня , :

,

.

Втрати від витоків необандаженого ступеня можна знайти з вираження

,

де

.

Втрати від витоку через діафрагмове лабіринтове ущільнення вважається пропорційними витраті через них

, :

.

Відносний внутрішній ККД ступеня:

Якщо ступінь працює в області вологої пари, то додаткові втрати від наявності вологи

, , можна визначити з вираження