Тепловой расчет проточной части ЦВД Р-50/60-130/15

 

 

где значения внутренней и внешней перекрыш (рисунок 2.5) приведены в таблице 3. [1]

7.Корневой диаметр ступени

 

8. Число ступеней первого отсека (цилиндра)

 

где -изоэнтропийный тепловой перепад отсека (цилиндра), кДж/кг (рисунок 3.1); - среднее значение теплового перепада ступеней отсека (цилиндра), кДж/кг,

 

 

где -ориентировочное число ступеней первого отсека (цилиндра),

 

где - располагаемый тепловой перепад по статическим параметрам пара перед ступенью, принятый одинаковым для всех ступеней отсека (цилиндра), кроме первой (для первой ступени располагаемые перепады по параметрам торможения и статическим параметрам равны); подсчитывается по формуле

 

где - перепады по параметрам торможения, равные для всех ступеней; - коэффициент, учитывающий разность в перепадах по статическим параметрам и параметрам торможения ступени,

-коэффициент  возврата теплоты.

 

где - для процесса в области перегретого пара;

 -берется по построению ориентировочного рабочего процесса турбины (раздел 1, таблица 1) [1].

9. Невязка должна быть распределена между ступенями:

 

 

 

 

 

Поправка к тепловому  перепаду ступени по статическим  параметрам

 

 

10. Скорректированный тепловой перепад ступени по статическим параметрам пара

 

 

Проверка корректировки

 

11. Расчет рабочих лопаток.

Расчет размеров второй ступени.

Диаметр и высота рабочей  лопатки 

 

Высота рабочей  решетки ступени

 

Высота сопловой решетки

 

Диаметр ступени  отсека

Расчет размеров третей ступени

Диаметр и высота рабочей  лопатки 

 

 

Высота рабочей  решетки ступени

 

Высота сопловой решетки

 

Диаметр ступени  отсека

 

Аналогично  рассчитываются с IV по ХIII ступень.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4.1Процесс расширения пара в ЦВД турбины P-50/60-130/15

 

 

 

Сводная таблица расчета цилиндра высокого давления

Наименование, условное обозначение и единицы измерения величин.	Формула, способ определения	Номер ступени i
		I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
1.Скоректированный располагаемый  тепловой перепад ступени по  статическим параметрам , кДж/кг		41,723	40,46	40,46	40,46	40,46	40,46	40,46	40,46
2.Удельный объем пара за рабочей  решеткой , м3/кг	из h,s диаграммы	0.038	0.040	0.045	0.050	0.057	0.062	0.07	0.08
3.Произведение высоты рабочей  лопатки на диаметр ступени , м2		-----	0.0327	0.0367	0.0408	0.0467	0.0507	0.0573	0.0654
4.Высота рабочей решетки , м		0.034	0.037	0.041	0.045	0.052	0.056	0.063	0.071
5.Высота сопловой решетки  , м		0.0344	0.035	0.038	0.042	0.049	0.052	0.059	0.067
6.Диаметр ступени , м		0.88	0.883	0.886	0.89	0.897	0.901	0.908	0.916

 

 

 

 

Сводная таблица расчета цилиндра высокого давления

 

Наименование, условное обозначение и единицы измерения величин.	Формула, способ определения	Номер ступени i
		IX	X	ХI	XII	XIII
1.Скоректированный располагаемый  тепловой перепад ступени по  статическим параметрам , кДж/кг		40,46	40,46	40,46	40,46	40,46
2.Удельный объем пара за рабочей  решеткой , м3/кг	из h,s диаграммы	0.09	0.11	0.117	0.122	0.13
3.Произведение высоты рабочей  лопатки на диаметр ступени , м2		0.0735	0.09	0.0956	0.1	0.1065
4.Высота рабочей решетки , м		0.079	0.095	0.101	0.105	0.111
5.Высота сопловой решетки  , м		0.074	0.09	0.096	0.1	0.106
6.Диаметр ступени , м		0.924	0.94	0.946	0.95	0.956

 

 

 

 

5. СПЕЦИАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ.

ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО  РАЗЪЕМА.

1 – отверстие под динамометр; 2 – отверстие для отжимного  болта; 3 – отверстие под направляющую  колонку; 4 – колпачковые гайки; 5 – отверстие для подачи пара  в обнизок;         6 – отверстие под шпильку;  7 – наружный поясок; 8 -  внутренний  поясок; 9 – отверстие для отвода  пара из обнизка; 10 – контрольная  шпилька.

 

 

   Корпуса цилиндров турбины являются основными деталями их статоров и представляют собой оболочки сложной геометрии, состоящие их сопряженных соостных элементов цилиндрической, сферической, конической и тороидальной формой, служат для размещения в нем неподвижных (статорных) элементов ступеней и уплотнений турбины.

    Корпуса ЦВД и ЦСД  изготавливаются обычно литыми. В случаях когда нельзя изготовить  простые литые формы корпусов, их изготавливают саврно - литыми.  Цилиндры низкого давления современных  мощных турбин сваривают из  листовых и литых заготовок.

   Поскольку корпуса турбин имеют сложную форму толстостенной или тонкостенной оболочки с резкими изменениями поверхности, с фланцами и патрубками,  то в местах перехода от одной формы к другой наблюдается концентрация напряжений.

   Ответственным элементом  корпуса являются фланцевые соединения  горизонтального разъема. Плоскость  горизонтального разъема обычно  проходит через ось турбины.  Фланцы горизонтального разъема  имеют наибольшие ширину и  высоту в зоне максимального  давления и к выхлопной части  уменьшаются. Для создания контактных  напряжений, обеспечивающих плотность  разъема фланцы стягиваются шпильками.  Для точного фиксирования крышки  корпуса (верхней половины), относительно  нижней половины по одной две  или три шпильки с каждой  стороны корпуса выполняются  призонными (контрольными). На рисунке  показано отверстие 10 под такую  шпильку (болт). Диаметр призонных  шпилек должен быть достаточен  для предотвращения взаимного  смещения половин корпуса, которая  возможна за счет разности  температур полови. Сила от затяга  от крепежных шпилек хотя препятствуют  этим перемещения но не всегда  их устраняет. Крупные призонные шпильки могут быть одновременно и крепежными.

   Диаметры  крепежных шпилек  зависят от давления пара внутри  корпуса в месте их установки, расстояние оси шпильки от оси корпуса и допустимого напряжения материала шпильки по условиям релаксации напряжений (в области высоких температур). Затяжка шпилек производится с их предварительным нагревом. Шпильки изготавливаются с центральным отверстием, служащим для установки нагревательного приспособления, а также измерений удлинений шпильки с целью контроля усилия затяга.

   Для создания плотности  разъема шаг шпилек выбирается минимальным. По условиям минимального шага и минимально возможного расстояния оси шпилек до оси турбины применяется особая конструкция гаек 1 – колпачковая. Размер такой гайки (колпачковой части) меньше наружного диаметра ее резьбовой части (юбки) и находиться выше ее. Центральная часть каждой стороны фланца в зоне крепежных шпилек относительно стальной площади несколько заглублена (так называемая обнизка). Она разделяет  каждую сторону фланца на внутренний и наружний пояски 8,7 (рисунок). Обнизку используют для прогрева фланца и шпилек при пуски турбины. С этой целью осуществляется подача пара через отверстие 5, отсос пара осуществляется через отверстие 9.

   В лапах корпуса выполняются  специальные резьбовые отверстия  1 под динамометры, необходимые  для определения реакции опор  при выверке корпуса на фундаменте  во время монтажа турбины на  электростанции. Отверстие 3 служат  для установки направляющих колонок,  в вдоль которых опускается крышка корпуса при вскрытии или закрытии цилиндра. Отверстие 2 служат для ввинчивания отжимных болтов с целью первоначального отрыва крышки при вскрытии цилиндра

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.Логинов И.Г. Методические указания  к курсовому проекту по “Турбинным  установкам тепловых электрических  станций”-Иваново:МЗЭТ 2004.

2.Яблоков Л.Д., Логинов И.Г. Паровые  и газовые турбоустановки. –М.: Энергоатомиздат, 1988.

3. Логинов И.Г. Задание на курсовой  проект по “Турбинным установкам  тепловых электрических станций”-Иваново:МЗЭТ 2000.

4.Отраслевой каталог по паротурбинным  энергетическим установкам.-Москва 1988.