汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)zhong.

1、汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)第一部分：設(shè)計(jì)題目與任務(wù) 題目：汽輪機(jī)熱力計(jì)算與設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的汽輪機(jī)原始參數(shù)來進(jìn)行汽輪機(jī)熱力計(jì)算與設(shè)計(jì)：1、分析與確定汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，這些參數(shù)包括汽輪機(jī)的容量、 進(jìn)汽參數(shù)、轉(zhuǎn)速、排汽壓力或冷卻水溫度、回?zé)峒訜峒?jí)數(shù)及給水溫度、供熱汽輪 機(jī)的供熱蒸汽壓力等 ;2、分析并選擇汽輪機(jī)的型式、配汽機(jī)構(gòu)形式、通流部分形狀及有關(guān)參數(shù)3、擬訂汽輪機(jī)近似熱力過程線和原則性回?zé)嵯到y(tǒng)，進(jìn)行汽耗率及熱經(jīng)濟(jì)性 的初步計(jì)算 ;4、根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行特性、經(jīng)濟(jì)要求及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等因素，比較和確定調(diào)節(jié)級(jí) 的型式、比燴降、葉型及尺寸等 :5、根據(jù)通流部分形狀和回?zé)岢槠c(diǎn)要求，確定壓力級(jí)即非調(diào)節(jié)級(jí)的級(jí)數(shù)和 排汽

2、口數(shù)，并進(jìn)行各級(jí)比焙降分配 ;6、對(duì)各級(jí)進(jìn)行詳細(xì)的熱力計(jì)算，求出各級(jí)通流部分的幾何尺寸、相對(duì)內(nèi)效 率和內(nèi)功率，確定汽輪機(jī)實(shí)際的熱力過程線 ;7、根據(jù)各級(jí)熱力計(jì)算的結(jié)果，修正各回?zé)岢槠c(diǎn)壓力以符合實(shí)際熱力過程 線的要求，并修正回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計(jì)算 ;8、根據(jù)需要修正汽輪機(jī)熱力計(jì)算結(jié)果 .第二部分：設(shè)計(jì)要求1) 運(yùn)行時(shí)具有較高的經(jīng)濟(jì)性 ;2) 不同工況下工作時(shí)均有高的可靠性 ;3) 在滿足經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求的同時(shí)， 還應(yīng)考慮汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊、 系統(tǒng)簡(jiǎn) 單、布置合理、成本低廉、安裝和維修方便及零部件通用化、 系列標(biāo)準(zhǔn)化等因素。第三部分：設(shè)計(jì)內(nèi)容一、汽輪機(jī)熱力計(jì)算與設(shè)計(jì)原始參數(shù)主蒸汽壓力3.43Mpa

3、,主蒸汽溫度435C;冷卻水溫度20C，給水溫度160C ;額定功率Pe:23MW調(diào)節(jié)級(jí)速比xa:0.24二、汽輪機(jī)設(shè)計(jì)基本參數(shù)確定1 、汽輪機(jī)容量額定功率 Pe:23MW2、進(jìn)氣參數(shù)汽輪機(jī)初壓Po=3.43Mpa汽輪機(jī)初溫t0=435 C3、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速 n=3000rad/min4、排氣壓力汽輪機(jī)排氣壓力Pc=0.005Mpa冷卻水溫tc1= 20 C5、回?zé)峒?jí)數(shù)及給水溫度給水溫度tfw=160 C 回?zé)峒?jí)數(shù)Z=3級(jí)三、選型、配汽及流通部分的設(shè)計(jì)計(jì)算1 、汽輪機(jī)型號(hào)由排氣壓力和冷卻水溫可知汽輪機(jī)為：凝氣式汽輪機(jī)。型號(hào)： N23-3.43/4352、配汽方式汽輪機(jī)的配汽機(jī)構(gòu)又稱調(diào)節(jié)方式，與機(jī)組

4、的運(yùn)行要求密切相關(guān)。通常的噴嘴配汽、節(jié)流配汽、 變壓配汽以及旁通配汽四種方式。 噴嘴配汽是國產(chǎn)汽 輪機(jī)的主要配汽方式，由已知參數(shù)以及設(shè)計(jì)要求選用噴嘴配汽方式。四、擬定汽輪機(jī)近似熱力過程曲線和原則性熱力系統(tǒng)，進(jìn)行汽耗量、回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡及熱經(jīng)濟(jì)性的初步計(jì)算1 、近似熱力過程曲線的擬定（ 1 ）進(jìn)排汽機(jī)構(gòu)及連接管道的各項(xiàng)損失蒸汽流過各閥門及連接管道時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生節(jié)流損失和壓力損失。 下表列出這些 損失通常的取值范圍。表（1）汽輪機(jī)各閥門及連接管道中節(jié)流損失和壓力估取范圍損失名稱符號(hào)估算范圍主汽管和調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失邙0(0.03 0.05 ) po排汽管中壓力損失(0.02 0.06 ) pc回?zé)岢槠苤?/p>

5、壓力損失Pe(0.04 0.08 ) pes圖（1）進(jìn)排汽機(jī)構(gòu)損失的熱力過程曲線（2）、汽輪機(jī)近似熱力過程曲線的擬定根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一般非中間再熱凝汽式汽輪機(jī)可近似地按下圖所示方法擬定近似熱力過程曲線，計(jì)算過程如下:由已知的新汽參數(shù)p。、to，可得汽輪機(jī)進(jìn)汽狀態(tài)點(diǎn)0,并查得 初比焓h°=3305KJ/kg。由前所得，設(shè)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失 Po=O.O4Po=O.O4*3.43=O.1372Mpa，得調(diào)節(jié)級(jí)前壓力 PoZ = Po - P°=3.43-O.1372=3.2928MPa，并確定調(diào)節(jié)級(jí)前蒸汽狀態(tài)點(diǎn)1。過1點(diǎn)作等比熵線向下交于R線于2 點(diǎn)，查得 h2t=2129KJ/k

6、g ,整機(jī)的理想比焓降(ihtmac )=3305 - 2129 = 1176KJ/kg。由上估計(jì)進(jìn)汽量后得到的相對(duì)內(nèi)效率n ri =85%有效比焓降 htma= ( htma) n ri =999.6KJ/kg ,排汽比焓 hz=h° - htma= 3305-999.6 = 2305.4 KJ/kg,在h-s圖上得排汽點(diǎn)Z。用直線連接1、Z兩點(diǎn)，在中間3'點(diǎn)處沿等 壓線下移2125KJ/kg得3點(diǎn)，用光滑連接1、3、Z點(diǎn)，得該機(jī)設(shè)計(jì)工 況下的近似熱力過程曲線，如圖(2)所示：hz=2305.4kJ/kg30h2t=2129kh°=3305kJ/kkauko圖(2

7、) 23MW凝汽式汽輪機(jī)近似熱力過程曲線2、汽輪機(jī)總進(jìn)汽量的初步估算一般凝汽式汽輪機(jī)的總蒸汽流量 Do可由下式估算：Do3.6Pe(t/h)式中：Pe 汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)功率，按額定功率計(jì)算，取 23MW仏htmacj通流部分的理想比焓降，1176KJ/kg ;ri汽輪機(jī)通流部分相對(duì)內(nèi)效率的初步估算值0.85 ；g 機(jī)組的發(fā)電機(jī)效率；m 機(jī)組的機(jī)械效率；D 考慮閥桿漏氣和前軸封漏汽及保證在處參數(shù)下降或背壓升高 時(shí)仍能發(fā)出設(shè)計(jì)功率的蒸汽余量，通常取 =3%左右，t/hm 考慮回?zé)岢槠疬M(jìn)汽量增大的系數(shù)，它與回?zé)峒?jí)數(shù)、給水 溫度、汽輪機(jī)容量及參數(shù)有關(guān)，通常取 m=1.081.25，取 m=1.20 D

8、 =2.30t/h m =0.99 g =0.98 貝UD。3.6 x 230001176 0.85 0.99 0.981.20 2.30 = 104.75t/h調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)通流部分設(shè)計(jì)式，要考慮到調(diào)節(jié)抽汽工況及純凝汽 工況。一般高壓部分的進(jìn)汽量及幾何尺寸以調(diào)節(jié)抽汽工況作為設(shè)計(jì)工 況進(jìn)行計(jì)算，低壓部分的進(jìn)汽量及幾何下以純凝汽工況作為設(shè)計(jì)工況 進(jìn)行計(jì)算。3、回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡初步計(jì)算 (1)回?zé)岢槠麎毫Φ拇_定1) 除氧器工作壓力除氧器的工作壓力與除氧效果關(guān)系不大，一般根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和 實(shí)用條件來確定。通常在中低參數(shù)機(jī)組中采用大氣式除氧器。大氣式除 氧器的工作壓力一般選擇略高于大氣壓力，取0.

9、118MP。對(duì)應(yīng)飽和水溫度ted ' =104.25C,供給除氧器的回?zé)岢槠麎毫σ话惚瘸跗鞯墓ぷ鲏?力高 0.2 至U 0.3MP&2) 抽汽管中壓力損失.巾e在進(jìn)行熱力設(shè)計(jì)時(shí)，要求 心Pe不超過抽汽壓力的10%通常取"Pe= ( 0.040.08 ) Pe，級(jí)間抽汽時(shí)取較大值，高中壓排汽時(shí)取較小值。3）表面式加熱器出口傳熱端差、：t由于金屬表面的傳熱阻力，表面式加熱器的給水出口水溫tw2與回?zé)?抽汽在加熱器中凝結(jié)的飽和水溫te間存在溫差：t= te-tw2稱為加熱器的 出口端差，又稱上端差，經(jīng)濟(jì)上合理的端差需通過綜合的技術(shù)比較確定。一般無蒸汽冷卻段的加熱器取:.t

10、=36 °C4）水溫的確定根據(jù)給水溫度160C，可得加熱器H給水出口溫度為160C，且飽和水溫度ted ' =104.25 C，根據(jù)等溫升分配原則得出加熱器 H2的出口水溫度為 104.25+0.5* （160-104.25 ） =132.125 C，同理求得其他。5）回?zé)岢槠麎毫Φ拇_定在確定了給水溫度tfw、回?zé)岢槠?jí)數(shù)Zfw、上端差t和抽汽管道壓損.'Pe等參數(shù)后，可以根據(jù)除氧器的工作壓力，確定除氧器前的低壓加 熱器數(shù)和除氧器后的高壓加熱器數(shù)，同時(shí)確定各級(jí)加熱器的比焓升 ： hw或溫升氏w。這樣，各級(jí)加熱器的給水出口水溫tw2也就確定了。根據(jù)上 端差：t可確定各級(jí)

11、加熱器內(nèi)的疏水溫度te，即te=tw2 + ： t o從水和水蒸 氣熱力性質(zhì)圖表中可查得te所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力 個(gè)加熱器的工 作壓力Pe。考慮回?zé)岢槠苤械膲毫p失，可求出汽輪機(jī)得抽汽壓力Pe， 即Pe=Pe+，Pe。 Pe =0.96 Pe在汽輪機(jī)近似熱力過程曲線中分別找出個(gè)抽汽點(diǎn)得比焓值he。所得近似回?zé)峒訜崆€抽汽點(diǎn)如下圖:圖（3）近似回?zé)峒訜崆€抽汽點(diǎn)參數(shù)圖表（2） 23MW凝汽式汽輪機(jī)加熱器汽水參數(shù)加熱器號(hào)HHdH2抽汽壓力Pe（ MPa0.6100.1420.036抽汽比焓he（ KJ/kg）2785.762653.632629.54抽汽管壓損失也Pe8%17%8%加熱器工作壓力

12、Pe（MPa0.5850.1360.035飽和水溫度teC）165104.2575.5飽和水比焓he（KJ/kg）653.91437.01299.30出口端差6 tC)503給水出口水溫tw2(C)160.00104.2571.5給水出口比焓hw2(KJ/kg)638.28441.01290.73(2)、各級(jí)加熱器回?zé)岢槠坑?jì)算3飛薊圖(4) 加熱器熱平衡圖 理如梆器1 £環(huán)如殊豔*朦拭帑1) Hi高壓加熱器給水量：Dfw=D0- D + A Dj=104.75-1+0.5=104.25t/h式中 A D 高壓端軸封漏汽量， 取1t/h ;A Dj 射汽漏汽器耗汽量， 取0.5t/h

13、 ;加熱器的熱平衡方程：A de1*(he1-he1 ' )* n h=Dfw* (hw2-hw1)式中：n h加熱器效率，一般取n h=0.98 (下同)該級(jí)回?zé)岢槠繛椋篋fw(hw2' hw1)=104.25 X( 638.28-441.01 ) /(2785.76-653.91) X 0.98= (he -he1) h9.84t/h2) Hd (除氧器) 除氧器為混合式加熱器分別列出除氧器的熱平衡方程是與質(zhì)量平衡式:-Dedhed ' (- De - Dl1 )he ' Dcwg = DfwhedDcw= D|1Ded'DelfW代入數(shù)據(jù)解得：抽

14、汽量.Ded=16.46t/h 凝結(jié)水量Dcw=77.05t/h3) H低壓加熱器凝汽器壓力為0.0048MR時(shí)，對(duì)應(yīng)的的凝結(jié)水飽和溫度 tc=32.1486 C。 凝結(jié)水流經(jīng)抽汽冷卻器的溫升可根據(jù)冷卻器的熱平衡求得?！钡蛪杭訜崞髂Y(jié)水進(jìn)口水溫twi=32.1486+3=35.148 °C ,對(duì)應(yīng)的比焓值為134.661KJ/kgFt的計(jì)算抽汽量為 D et = D cw (h w2 h w1 )/0.98(h e2 - he)=77.05 X( 290.73-134.661 )/( 2629.54-437.01 )x 0.98=5.59t/h4、流經(jīng)汽輪機(jī)各級(jí)機(jī)組的蒸汽兩級(jí)及其內(nèi)功

15、率計(jì)算調(diào)節(jié)級(jí)：Do =240475t/hR。= 17266(%乜)=衿96麻帶05一3050)3.63.6(調(diào)節(jié)級(jí)后壓力為1.226MPa比焓值h2 =3089.2kJ/kg。待調(diào)節(jié)級(jí)型式選定及熱力計(jì)算后求得，第一次估算時(shí)，可估取調(diào)節(jié)級(jí)理想比焓降及級(jí)效率后在 h-s圖的近似熱力過程曲線上查得)第一級(jí)組：D1 =D0 _呵=WI43E5-1=W3375/hPi1=D (hi-h e1)/3.6=103.75 x( 3089.2 - 2785.76) /3.6=8744.97kw第二級(jí)組：B=D- Dei=103.75-9.84=93.91t/hPi2=D2 (he1-h ed) /3.6=93.

16、91 x( 2785.76 - 2653.63) /3.6=3446.76 kw第三級(jí)組:D=D- Bd=93.91-16.46=77.45t/hPi3=D3 (hed-h 2) /3.6=77.45 x( 2653.63-2629.54 ) /3.6 =518.27 kw第四級(jí)組:D=D- 0=77.45-5.59=71.86 t/hPi4=D (h2-h z) /3.6=71.86 x( 2629.54 - 2305.4) /3.6=6470.19 kw整機(jī)內(nèi)功率：Pi=藝 Pi=6279.18+8744.97+3446.76+518.27+6470.19=25459.37kw5、計(jì)算汽輪

17、機(jī)裝置的熱經(jīng)濟(jì)性機(jī)械損失 P廬P(1- n m)= 25459.37 X (1-0.99)=254.5937 kw軸端功率 P a=P- Pm =25459.37-509.1874=25204.7763kw發(fā)電機(jī)功率 Pe=Pan g=25204.7763X 0.98=24700.68 kw 符合設(shè)計(jì)工況Pe=23000kw的要求，原估計(jì)的蒸汽量D0正確。Do 匯 103沁叫Pm m=3.67 t/h2436724.367 (3305 -2312.8)3.6=3.733-88.23 0.985汽耗率：d=D° 10 =10942(°04700&4 =4.24kg/(

18、kw.h)Fe25192.47不抽汽時(shí)估計(jì)汽耗率:汽輪機(jī)裝置汽耗率:q 二d(h。-he =4.24 X (3305-632.28)=11332.33 KJ/(kw.h)汽輪機(jī)裝置的絕對(duì)電效率：引=3600 =3608/1|1332.37321.76%q 11706.5汽輪機(jī)熱平衡計(jì)算結(jié)果由下表計(jì)算出：表(3)基本數(shù)據(jù)初壓 po(MPs)3.43射汽抽汽器汽耗量？Det(t/h)0.5初溫t 0( C )435射汽抽汽器比焓降？het(KJ/kg)2303.7初比焓h0(KJ/kg)3305總進(jìn)汽量Db(t/h)104.75工作轉(zhuǎn)速n(r/min)3000前軸封漏汽量？D(t/h)1冷卻水溫t

19、ct( C)20流入凝汽器蒸汽量DC(t/h)71.86汽輪機(jī)背壓pc/p c (MPa)0.0049/0.0047給水泵壓頭 PfP (MPa)6.27凝汽器出口水溫tc( C )32.1486凝結(jié)水泵壓頭pfp(MPs)1.18抽汽冷卻器出口水溫 tet( C )35.1486表(4)熱平衡計(jì)算數(shù)據(jù)加熱器加熱抽汽抽汽壓力Pei(MPa)抽汽比焓hei (KJ/kg)加熱器壓力1P ei ( MPa)Pe下飽和水溫度t'ei( C )Pe下飽和水比焓 hei ( KJ/kg)H0.6102785.760.585165.00653.91HH0.1422653.630.136104.25

20、437.01HH0.0362629.540.03575.50299.30加熱器凝結(jié)給水ikg蒸汽放熱量A he(KJ/kg)被加熱的凝結(jié)水量Dw (t/h)加熱器 進(jìn)口水 溫tw1 C加熱器進(jìn) 口水比焓hw1(KJ/kg)加熱 器出 口端差出口水 溫t w2( C )出口水比 焓hw2(KJ/kg)給水比焓升也hw (KJ/kg)Hi2105.0649.1104.254385160638.28130.67Hd2256.7548.0268.5285.680104.25441.01143.92H22329.5140.9935.14134.598371.5290.7358.98加熱器抽汽量計(jì)算抽氣量

21、 Dei' (t/h)前軸封回收相當(dāng)量心D： ( t/h)上級(jí)加熱器疏 水相當(dāng)量AD e(i _1) ( t/h頭際抽氣量Ad；( t/h)Hi4.294.33Hd3.760.850.252.66違1.890.461.43表(5)汽輪機(jī)裝置的熱力特性數(shù)據(jù)排氣比焓hz( KJ/kg)2305.4發(fā)電機(jī)端功率Pe(kw)24700.68等比熵排氣比焓h2t( KJ/kg)2129汽輪機(jī)總進(jìn)氣量D0(t/h)104.25理想比焓降(htmat) ' ( KJ/kg )1176汽耗率 d(kg/(KW?i)4.24有效比焓降 hi ( KJ/kg )999.6不抽汽時(shí)汽耗率d'

22、(kg/(KW?i)3.67汽輪機(jī)內(nèi)效率叫(%)85給水溫度ttw( C )160汽輪機(jī)內(nèi)功率Pi(kw)25459.37給水比焓hfw( KJ/kg )640.24機(jī)械損失厶pm；kw)254.5937熱耗率 q(kg/(KW?i)11332.33聯(lián)軸器端功率pa(kw)25204.77絕對(duì)電耗率 帕()31.76發(fā)電機(jī)效率(%)98五、根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行特性、經(jīng)濟(jì)要求及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等因素，比較和確定調(diào)節(jié)級(jí)的 型式、比燴降、葉型及尺寸等1調(diào)節(jié)級(jí)選型由于雙列級(jí)能承擔(dān)較大的理想比焓降，一般約為160500KJ/kg ;但它的級(jí) 效率及整機(jī)效率較低，在工況變動(dòng)時(shí)其級(jí)效率變化較單級(jí)??； 采用雙列級(jí)的汽輪 機(jī)

23、級(jí)數(shù)較少，結(jié)構(gòu)緊湊，因?yàn)槠湔{(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽壓力與溫度下降較多，所以除調(diào)節(jié)級(jí)汽室及噴嘴組等部件需較好的材料外，汽缸與轉(zhuǎn)子的材料等級(jí)可適當(dāng)降低， 從而降低機(jī)組造價(jià)，提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性，故選用雙列調(diào)節(jié)級(jí)。圖(5)雙列組通道形式本機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)比焓降選310KJ/kg，調(diào)節(jié)級(jí)速比xa =0.24.=13 20%-b為第一列動(dòng)葉反動(dòng)度叫=913%取1 b "4.77%'為導(dǎo)葉反動(dòng)度'=12%取 l】g=1.794%取叮=3.436%104.753.6 0.06485 . 3.43/0.04322=50.360(cm )=5.0360 10 3 m2=0 . 8 7 73( m / s

24、)C G V / A-b 為第二列動(dòng)葉反動(dòng)度為提高調(diào)節(jié)級(jí)的級(jí)效率，一般調(diào)節(jié)級(jí)都帶有一定的反動(dòng)度。由于調(diào)節(jié)級(jí)為 部分進(jìn)汽級(jí)，為了減少漏汽損失反動(dòng)度不適宜選的過大。 雙列調(diào)節(jié)級(jí)各列葉柵反 動(dòng)度之和0 m不超過13%- 20% 故選取O m=20%假設(shè)Aen是全部進(jìn)氣量在臨界狀態(tài)下通過調(diào)節(jié)級(jí)所需要德噴嘴當(dāng)量面積，則:進(jìn)入噴嘴的蒸汽初速：=0.877 / 5.0360 10= 174.146(m /s)2、調(diào)節(jié)級(jí)幾何參數(shù)計(jì)算(1) 調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑的選擇選擇調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑是通常要考慮制造工藝調(diào)節(jié)級(jí)葉片的高度以及第一壓 力級(jí)的平均直徑。一般在下列范圍內(nèi)選取：中低壓汽輪機(jī)(套裝葉輪)取dm =1000120

25、0mm。本機(jī)選取 df1100mm(2) 各級(jí)平均直徑確定1)第一壓力級(jí)平均直徑的估取dm =0.2847Xa .帀m n =3000r / minXa=0.24 ；.ht級(jí)理想比焓將，假設(shè).ht =50 kj/kg則dm =0.2847*0.24* 50 =0.48m2)本機(jī)末級(jí)直徑的估取dm2 =(m)式中 Gc 通過末級(jí)的蒸汽流量，kg/s?2末級(jí)動(dòng)葉出汽角，一般?。? ： 900末級(jí)余速損失系數(shù),般上=0.015 0.025，取 =0.020V2 末級(jí)動(dòng)葉排氣比容,m3 / kg查得 V2 =27.414二末級(jí)徑高比，:1 253 本機(jī)取 卄2.5則dm=1.85m31.266 27.

26、414 2.5140、0.02 999.6 sin903）確定壓力級(jí)平均直徑的變化采用作圖法確定壓力級(jí)平均直徑的變化規(guī)律，如圖5所示，在橫坐標(biāo)上任取長(zhǎng)度為=20cm的線段BD,用以表示第一壓力級(jí)至末級(jí)動(dòng)葉中心之軸向距離。在 BD兩端分別按比例畫出第一壓力級(jí)與末級(jí)的平均直徑值，如圖5中的AB與（AB=也,CD二仏）。根據(jù)所選擇的通道形狀，用光滑曲線將 A C兩點(diǎn)連接起來，10 10AC曲線即為壓力級(jí)各級(jí)直徑的變化規(guī)律。（3）級(jí)數(shù)的確定及比焓的分配1）壓力級(jí)平均直徑dm在圖5上將BD線段分為10等分，如圖5中1-29點(diǎn)，從圖中量出各段 長(zhǎng)度，求出平均直徑AB 亠 i1 -1 2-2 9 -9CDd

27、m10110.1007 - 0.1063 - 0.1099 - 0.1133 - 0.1200 - 0.1251 - 0.1326 - 0.1402 - 0.1503+0.1637 - 0.1763=X1011= 1.308 m2 ）壓力級(jí)平均理想比焓降 片1 Att =12.227 勺二 丨（kJ/kg）（Xa丿Xa=0.241.308丫也tt =12.227疋 I =83.674KJ/kgt10.24 丿y3）級(jí)數(shù)的確定Z =討1叱/ "ht（取整）式中"htp壓力級(jí)組理想比焓將；、；重?zé)嵯禂?shù)，取-0.06貝UZ =1119.141 0.06 / 84.428=14.0

28、51取Z =14級(jí)ri校核:式中Ka:=Kari 4T9Z -1系數(shù)，取Ka =0.16 ；壓力級(jí)組的內(nèi)效率,出，0.8163=ht1119.1414一1XX41914估取正確4）比焓降的分配 將圖5中線段貝y ： =0.161-0.8163= 0.0729在誤差范圍內(nèi)，BD重新分為13份，在平均變化曲線 AC上求出各級(jí)的平均直徑，根據(jù)求出的各級(jí)平均直徑，選取相應(yīng)的速度比，根據(jù)式環(huán)=12.337血'、X a求出各級(jí)的理想比焓降，將參數(shù)列成表 3表（6）比焓降分配輔助用表格級(jí)號(hào)平均直徑速度比試算理想比焓降dmXa ht11.0070.2452.121.0600.2457.731.0810

29、.2460.041.1020.2462.451.1340.2466.161.1990.2473.971.2240.2477.081.2800.24:80.9:91.3280.2487.0101.4000.2496.7111.4740.24107.2121.5730.24122.1131.1400.24132.7141.7630.24153.4總和1229.23、葉型和尺寸的選取(1)葉型圖(7)葉柵參數(shù)T葉柵節(jié)距；b葉柵弦長(zhǎng)；dy:；噴嘴與動(dòng)葉的安裝角；B葉柵寬度本汽輪機(jī)噴嘴氣流速度的馬赫數(shù)在0.81.3之間，所以選用帶b的跨音速 葉柵，具體選取如下：表(7)汽輪機(jī)葉片選型噴嘴TC2b 型葉寬

30、30.2mm安裝角39°第一列動(dòng)葉片TP 1b 型葉寬38mmr安裝角81°導(dǎo)葉TP3A葉寬32mm安裝角80°第二列動(dòng)葉片TP5A 型葉寬38mmr安裝角79。(2)葉片弦長(zhǎng)的選擇弦長(zhǎng)bnB mmsin dy sin Py式中B葉柵寬度，(mm):y l 噴嘴與動(dòng)葉安裝角則：噴嘴bn3 0.2_ s i n 3 94 7.98第一列動(dòng)葉bb 38= 38.47 mmsin 810導(dǎo)葉bn32= 32.49 mmsin 800第二列動(dòng)葉bb38= 38.71 mmsin79°(3)相對(duì)節(jié)距tn和葉片數(shù)Z的確定噴嘴或?qū)~的相對(duì)節(jié)距t； =3，在選定型葉片時(shí)

31、估取，則bn噴嘴或?qū)~的節(jié)距一tn =tn|_bn(mm)則噴嘴取=0.75動(dòng)葉的節(jié)距tn二tbLbn mm石=0 . 7 54 7 .z9 83n5m9 8第一列動(dòng)葉，取t； =0.68tb=0.683 8.4 72n6m16導(dǎo)葉取tn =0.60tn =0.60 32.49 =19.49 mm第二列動(dòng)葉取tn =0.55tb =0.55 38.71 =21.29 mm噴嘴數(shù)Zn =y©e/tn(取整，偶數(shù))式中dn 平均直徑， mm 取 dn =1100 mm ；e部分進(jìn)氣度，e =0.35 0.45，取 e =0.40則噴嘴葉片數(shù) Zn =3.1416 1100 0.40/35

32、.98=38.42取 Zn =40導(dǎo)葉及動(dòng)葉片數(shù)Zb=Mb/tb則：第一列動(dòng)葉片數(shù) Zb =3.1416 1100/26.16=132.10取 Zb =134導(dǎo)葉片數(shù) Zb =3.1416 1100/19.49 =177.30取 Zb =178第二列動(dòng)葉片數(shù) Zb =3.1416 1100/21.29 =162.32取 Zb =1644、流通部分CAD繪圖另附六、對(duì)各級(jí)進(jìn)行詳細(xì)的熱力計(jì)算，求出各級(jí)通流部分的幾何尺寸、相對(duì)內(nèi)效率和內(nèi)功率，確定汽輪機(jī)實(shí)際的熱力過程線已知：級(jí)流量 G=21.19kg/s，級(jí)前參數(shù) P0 =3.43 MPa h0 =3305kJ/kg，3Vo =0.0432m / k

33、g，級(jí)后壓力 P2 =1.42MPa 轉(zhuǎn)速 n=3000r/min,反動(dòng)度b =14.77%，門g =1.794%，門=3.436% , C° =174.146 m/s。由P°,h0及P2在h-s圖上查得級(jí)理想焓降 M=310kJ/kg，級(jí)總反動(dòng)度：0m=rj + 0 + P0. 4 7 7 £.01794 0. 0 3436 20%噴嘴中理想比焓降 Ahn =(1-0m)M =(1-0.20)x310 = 248(kJ/kg)初速動(dòng)能2 2也=2 0 0 0二 2 00 015.16 理他)滯止理想比焓降.：h ：h ：ho 2 48 1 5. 16 3 2 6

34、kJ/kg6 3噴嘴出口汽流理想速度5 =4 4. 7.2h7= 4 4. 7 2 2 6 3. 1 63=7 25. 46 1 )m/s噴嘴速速系數(shù)取0.95噴嘴出口汽流實(shí)際速度 G = Gt =0.95 725.461 =689.188( m/s)噴嘴后壓力查得 R =3.77，噴嘴壓力比，；=3.77/8.16=0.462： 0.546所以采用漸縮噴嘴，噴嘴出口面積即噴嘴喉部面積0.0648 ,' F0 7%2 1.19236.724cm0.0648 3.43/0.0432噴嘴出口葉片高度 lnn =11.95 mmZntnSi n%第一列動(dòng)葉中理想比焓降 厶hb=0.1477

35、310 =45.787 kJ/kg第一列動(dòng)葉中理想進(jìn)口汽流方向'ta n，GmC1 cos% -u調(diào)節(jié)級(jí)圓周速度 u h恵dnn/60=3.1416 0.1 3000/60=172.78 m/s=tan 4689.188si n15689.188cos150 -172.78=20第一列動(dòng)葉進(jìn)口汽流速度.，1=C1sin：1 = 689.188sin15 =5246 m/ssin 20°第一列動(dòng)葉進(jìn)口速度動(dòng)能也 二 wj/2000 = 524.612/2000 = 137.60 kJ/kg第一列動(dòng)葉滯止比焓降.：hb： = .hbhu 45 7 87 1 3 7. 6=0 1k

36、J/kg 38 7第一列動(dòng)葉出口汽流理想速度2t = 44.72、応=44.72 . 183.387 = 605.60m/s第一列動(dòng)葉速度系數(shù)取=0.9第一列動(dòng)葉出口汽流實(shí)際速度2二;： '2t =0.9 605.60 = 545.04 m/s第一列動(dòng)葉出口絕對(duì)速度的方向和大小:545.04 sin18：2 二 tan 一2sin 2= tan 一1545.04 cos18-172.78=26 0C2 sin : 22sin ：2545.04 sin18sin26。=384.52 m/s第一列動(dòng)葉動(dòng)能損失hb = (1 - 2)譏 (1 -0.92) 183.387二 34.84kJ/

37、kg第一列動(dòng)葉余速損失hc2 = C22 / 2000 = 384.522 / 2000 = 73.92 kJ/kg導(dǎo)葉中理想比焓降心hg =0gh 尸0.017943105J/kg導(dǎo)葉進(jìn)口汽流方向十 tan，C1sin -丄 _1689.188si n18=tan-u= 24.41 0689.188cos18 -172.78導(dǎo)葉進(jìn)口汽流速度G sin ：689.188 sin18導(dǎo)葉進(jìn)口速度動(dòng)能導(dǎo)葉滯止比焓降導(dǎo)葉出口理想速度sin 24.41。=欄58 m/s=叫2 / 2000 = 478.582/2000 = 114.51 kJ/kghg： = hghiw 6=2 8 114. 4 0

38、1k2/0g 79工 4 4. 7 212 0. 7 9 m/4 9 1.49導(dǎo)葉出口實(shí)際速度;.?2 2t = 092 491.49 = 452.17 m/s導(dǎo)葉出口絕對(duì)速度方向和大小:d2 二 j =24。C2 = 2 - 452.17 m/s導(dǎo)葉余速損失：hc =C22 /2000H452.172 /2000 =102.23 kJ/kg第二列動(dòng)葉的理想比焓降A(chǔ)hb =0b心ht =0.03436 310 1kJ/k 5進(jìn)口汽流方向十 tanC2sin：1 七討452.17sin240C2 cos：j -u037.45 0452.17cos24 -172.78第二列動(dòng)葉進(jìn)口汽流速度Gsiz

39、452.17 血24'302.32 m/ssin 37.45°第二列動(dòng)葉進(jìn)口速度動(dòng)能 訃.j/2000-302.322/2000 = 45.70 kJ/kg第二列動(dòng)葉滯止比焓降.譏'=% =12.03 45.70 = 57.73 kJ/kg第二列動(dòng)葉出口汽流理想速度灼2t =44.72阿了 = 44.72父丿57?3=339.78 m/s第二列動(dòng)葉速度系數(shù)'二0.93，則第二列動(dòng)葉出口汽流實(shí)際速度匕二 2=0.93 339.78 = 315.99 m/s第二列動(dòng)葉出口絕對(duì)速度方向和大小:,丄 j «2 sin P2丄 _1315.99rin 32d2

40、 = tantan2 cos P2 -u315.99 cos32 -172.78-60.38 0-42315.99 畑20Sina2sin60.38。=192.62 m/s第二列動(dòng)葉損失Ahb 廣(1毋 2 爭(zhēng)h/ =( 4 0. *3 ) 57. 7 3J/k©. 80第二列動(dòng)葉的余速損失傀 二 C22 /2000 = 192.622 / 2000 = 18.55 kJ/kg第一列動(dòng)葉出口面積空 1021.19 °.201紅 1 35.45 cm5315.99部分進(jìn)汽度: dm 3.141 1100第一列動(dòng)葉高度lb e dbsi n21 3 5. 45 21 00. 4

41、 1 6 3. 1 4 1 6 1 1 0 030.i 訃鞭面積比A/人二135.45/30.39導(dǎo)葉出口面積AgGV2 1 仁 211 9 0.20傀 139.4cm3 1 5.99導(dǎo)葉高度 lg1 3 9. 4 21 0e dgsi n22 3. 6rt5m0. 4 1 6 3. 1 4 1 5 1 1 00 sin24面積比Ag / An = 139.430.39第二列動(dòng)葉出口面積AbGV2 104 2119°.213£143.1cm315.99第二列動(dòng)葉高度lbAb214 3. 17 1 0e db's i n：20. 41 6 3. 1415 1 1 oW

42、 8s32面積比Ab/An=143.17/3£.39表（8）各熱力數(shù)據(jù)計(jì)算匯總序號(hào)名稱符號(hào)單位噴嘴第一列動(dòng)葉導(dǎo)葉第二列動(dòng)葉1蒸汽流量Gkg/s21.192級(jí)前壓力P0MPa3.433級(jí)前蒸汽比焓h0kJ/kg33054級(jí)前蒸汽比容V。3m /kg0.4325級(jí)平均直徑dmmm11006級(jí)后壓力P2MPa1.427級(jí)理想比焓降A(chǔ)htkJ/kg3108級(jí)假想速度Cam/s691.169圓周速度um/s172.7810速度比Xa0.2411進(jìn)汽度e0.41612進(jìn)口烝汽溫度to (切c43513進(jìn)口烝汽壓力P)(R)MPa3.431.431.381.3414進(jìn)口烝汽比焓ho(hjkJ/kg330532173215311915葉柵進(jìn)汽角P1 (% )(° )202024.4137.4516進(jìn)口汽流初速Co(灼 Jm/s0545.04478.48302.3217初速動(dòng)能嘰(Ah聞)kJ/kg0137.60114.5745.7018反動(dòng)度dbg)%14.771.7943.43619葉柵理想比焓降也 hnQhJkJ/kg24845.7875.5610.6520葉柵后理想比焓h