Проектування парової турбіни (стр. 1 из 16)
ЗМІСТ
Вступ
1. Теплові розрахунки
1.1 Орієнтовний розрахунок проточної частини
1.1.1 Попередня оцінка економічності й теплової потужності турбіни
1.1.2 Визначення параметрів робочого тіла за регулюючим ступенем на номінальному режимі роботи турбіни
1.1.3 Розрахунок ступенів тиску
1.1.4 Визначення витрат у регенеративні відбори й витрати пари на турбіну
1.1.5 Визначення висот соплових і робочих лопаток
1.2 Уточнення процесу розширення в ступенях
1.2.1 Визначення геометричних характеристик і ККД двохвінцевого регулюючого ступеня на його розрахунковому режимі
1.2.2 Розрахунок ступенів тиску
2. Розрахунок на міцність лопатки 7-го ступеня
2.1Вибір профілю робочих лопаток
2.2Розрахунок профільної частини лопатки з постійною площею поперечних перерізів на розтяг від відцентрованих сил
2.3Розрахунок лопатки постійного профілю на згин від парового зусилля
3. Економічний розділ
3.1 Теоретична частина
3.2 Економічний розрахунок
3.3 Висновки і аналіз отриманих результатів
4. Охорона праці та навколишнього середовища
4.1 Загальні питання охорони праці
4.2 Промислова санітарія
4.2.1 Метеорологічні умови
4.2.2 Вентиляція і опалення
4.2.3 Виробниче освітлення
4.2.4 Шум і вібрація
4.3 Вимоги безпеки
4.4 Пожежна безпека
4.5 Охорона навколишнього середовища
Висновок
Список джерел інформації
Парова турбіна є двигуном, у якому потенційна енергія пари перетворюється в кінетичну енергію, а остання у свою чергу перетвориться в механічну енергію обертання вала. Вал турбіни безпосередньо, або за допомогою зубчастої передачі з'єднується з робочою машиною, у ролі якої можуть виступати генератор, компресор, повітродувка, насос, і інше промислове устаткування. У цей час парові турбіни успішно працюють на теплових електричних станціях, промислових підприємствах і на інших об'єктах. Вони є основою сучасної енергетичної промисловості, тому основним завданням, що стоїть перед проектувальниками турбін, є підвищення їхньої економічності.
При розробці нової турбіни основним об'єктом проектування є проточна частина турбіни. Проточна частина визначає конструкцію всього турбоагрегату. Вибір характеристик проточної частини залежить від призначення й потужності турбіни, умов її роботи при часткових навантаженнях, а також від прийнятої на заводі-виготовлювачі технології виробництва.
Крім теплового розрахунку проточної частини й розрахунку її геометрії як спеціальне завдання виконаю розрахунок на мiцнiсть робочої лопатки 7-го ступеня.
В економічній частині проекту виконаю розрахунок собівартості відпущеного 1кВтг електроенергії відпускаємої на спроектованій установці.
У розділі охорони праці й навколишнього середовища розглянуті вимоги до організації безпечної й найменш шкідливої для людини й навколишнього середовища експлуатації турбоагрегату, що особливо важливо для сучасного суспільства.
1.1 Орієнтовний розрахунок проточної частини
1.1.1 Попередня оцінка економічності й теплової потужності турбіни
Ефективна потужність турбіни може бути визначена по електричній потужності генератора, якщо відомі ККД генератора й ККД редуктора :
,де
- ККД електрогенератора, 
0,981, 
- ККД редуктора, 
1. 
22,426 
.Знаючи ефективну потужність, можна знайти ефективний ККД
[1] і відносний внутрішній ККД 
турбіни : 
,де
- механічний ККД, 
0,993, 
0,805, 
0,8107.Приймаючи втрати в клапанах рівними приблизно 3 %, визначаємо параметри робочого тіла на вході в турбіну :
; 
8,536 
; 
; 
528,86 
,де
3464 
, 
0,0408 
; 
6,781 .Визначаємо ізоэнтропний перепад на турбіну
, : 
,де
2121,1 , 
1343,5 .Визначаємо дійсний перепад на турбіну
, : 
, 
1089,1 .Будуємо процес розширення в турбіні в I-S діаграмі (рис. 2.1) і визначаємо параметри пари за турбіною:
2375,5 ; 
; 
6,951 , 
0,92, 
16,65 , 
41,51 .
Рисунок 2.1 – Визначення пари за регулюючим ступенем (на вході в ступінь тиску) на номінальному режимі роботи турбіни
1.1.2 Визначення параметрів робочого тіла за регулюючим ступенем на номінальному режимі роботи турбіни
Розрахунковий режим регулюючого ступеня вибирають із умови роботи турбіни в змінному режимі. Як правило, це режим часткового навантаження, що становить приблизно
, де 
- ефективна потужність на валу в розрахунковому режимі 
. У режимах часткових навантажень перепад на регулюючий ступінь збільшується, а на ступені тиску зменшується. Тому намагаються спрацювати цей перепад з максимально можливим ККД і всі основні характеристики цього ступеня (кути решітки, площі прохідних перетинів, висоти лопаток і відношення 
) повинні відповідати режиму часткового навантаження турбіни.Тоді в номінальному режимі роботи турбіни регулюючий ступінь буде працювати при підвищених відносинах
і при інших параметрах за нею.Прийнявши середній діаметр ступеня, як у прототипу, знайдемо окружну швидкість на середньому діаметрі
, 
: 
,де
- середній діаметр ступеня, 
0,87 
;