Проект конструкции турбины модели К-300-240 ЛМЗ

1. Чертеж общего вида конструкции турбины модели К-300-240 ЛМЗ

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 27 листах. В проекте разработана конструкция турбины модели К-300-240 ЛМЗ и проведен тепловой расчет параметров.

Выполнен тепловой расчет в два этапа: предварительный и подробный. Приведен предварительный расчет. В ходе определения номинальной мощности ЦВД рассчитана величина располагаемого теплоперепада турбины 463 кДж/кг, КПД 0,8.

Сделано построение ориентировочного рабочего процесса в ЦВД. Рассчитано значение давления перед соплами первой ступени 22,56 МПа, за последней ступенью 3,74 МПа, теплового перепада проточной части 454 кДж/кг, внутреннего относительного КПД ЦВД 0,79. Составлена диаграмма процесса расширения пара. Произведен ориентировочный расчет параметров регулирующей ступени с вычислением теоретической скорости по всему располагаемому тепловому перепаду 400 м/с, окружной скорости на среднем диаметре регулирующей ступени 156 м/с, среднего диаметра ступени 0,994 м, оптимальной степени парциальности 0,596, высоты сопловой решетки 23,8 мм.

По аналогии выполнено определение размеров первой нерегулируемой ступени и последней ступени ЦВД с вычислением основных значений для каждого теплового перепада. Для расчета числа нерегулируемых ступеней выполнено графическое построение параметров. Количество ступеней равно 9. Величина невязки составляет 13,5 кДж/кг.

Произведен подробный расчет ступеней ЦВД. При расчете регулирующей ступени определены значения: тепловой перепад 80 кДж/кг, диаметр 0,994 м, отношение скоростей 0,39, степень реакции 0,08. Рассчитаны параметры сопл: скорость истечения 384 м/с, площадь выходного сечения 0,010 м², высота сопловой решетки 23,9 мм. Определен профиль сопловой лопатки С-9012А, ширина решетки 51 мм, шаг 72,6 мм, число лопаток 28 шт. Рассчитаны тепловые потери 3,09 кДж/кг.

Аналогично рассчитана одновенечная ступень. Вычислен расход пара через нерегулируемые ступени 205 кг/с.

Приведен детальный расчет параметров для трех нерегулируемых ступеней с определением основных значений:

Для турбины в целом рассчитана ее внутренняя мощность 70787 кВт, электрическая мощность турбоагрегата 78100 кВт.

Разработана принципиальная схема концевых уплотнений.

Составлена схема регулирования агрегата. В составе турбины предусмотрена гидравлическая система автоматического регулирования, электрогидравлический преобразователь, позволяющий вводить в систему регулирования электрический сигнал, устройства защит, которые обеспечивают останов турбины в случае возникновения аварийных ситуаций. Перестановка регулирующих клапанов ЦВД и ЦСД осуществляется посредством регулятора скорости, автоматически поддерживающего число оборотов турбины с неравномерностью 4%. Регулятор скорости оснащен механизмом управления, привод в действие которого выполняется в ручном режиме и со щита управления блока. Также на турбине имеется ограничитель мощности, используемый для ограничения открытия регулятором скорости регулирующих клапанов. Регулятор безопасности обеспечивает защиту от возрастания числа оборотов. В случае отключении турбины выполняется автоматическое отключение генератора от сети. На трубопроводах нерегулируемых отборов пара к ПВД и ПНД установлены обратные клапана, которые предохраняют турбину от разгона обратным потоком пара в момент отключения генератора от сети или при закрытии автоматических затворов. Закрытие каждого обратного клапана выполняется сервомотором гидравлического действия принудительно. Турбоагрегат оснащен электронным регулятором, имеющим в составе колонки дистанционного управления (КДУ).

В работе спроектирована конструкция турбины модели К-300-240 ЛМЗ и проведен тепловой расчет параметров.

В программе: AvtoCAD и Компас 3D v