Тепловой расчет паровой турбины ПТ-25-90/11

1. Чертеж конструкции паровой турбины типа ПТ-25-90/11, А0, с требованиями:
   • Сварка производится электродами УОНИИ13/45. Контроль сварных швов проводится внешним осмотром и измерениями в объеме 100 %
   • При установке турбины гибкие опоры устанавливаются с предварительным натягом в сторону турбины

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 29 листах. В проекте проведен тепловой расчет паровой турбины.

Приведено краткое описание агрегата. В составе проточной части имеется регулирующая ступень с двухвенечным диском Кертиса и восемнадцать ступеней давления, разбитых на три группы. В конструкции ротора имеется гладкий вал постоянного диаметра, на который насажены диски плоского типа, не имеющие развитых втулок. Значение критического числа оборотов ротора турбины составляет 1690 в минуту. Материалом для изготовления передней части корпуса с клапанной и сопловой коробкой является высоколегированная сталь. Диафрагмы выполнены стальными сварными, кроме трёх последних по ходу пара. Корпус турбины двумя лапами опирается на передний подшипник. Он зафиксирован гибкими элементами, которые расположены сверху и снизу подшипника. Передний подшипник опирается на фундаментную плиту через две гибкие опоры. Колесо масляного центробежного насоса расположено на конце ротора спереди. Оно выполнено как единое целое с валом. Его доковые поверхности выполняют функции гребня упорного подшипника. Конструкция концевых уплотнений выполнена в форме лабиринтов из усиков, которые зачеканены в тело ротора напротив выточек в обоймах уплотнения. Парораспределение ЧСД и ЧНД осуществляется посредством поворотных диафрагм. В турбине имеется гидродинамическая система регулирования, выполненная в форме конструктивного блока, смонтированного на корпусе переднего подшипника. Регулятором скорости выступает главный масляный насос. В системе регулирования имеются три импульсных линии, которые управляют тремя сервомоторами.

          Выполнены расчеты. Определены параметры: величина давления пара перед регулирующей ступенью 8550 Кпа, за последней ступенью турбины 6,6 Кпа, располагаемый теплоперепад с учётом потерь на дросселирование 1390 КДж/кг, расход пара на турбину 35,55 кг/сек.

В ходе определения уточненного расхода пара на турбину рассчитаны значения:

Аналогичные расчеты выполнены при расчете первого, второго отсека и третьего отсека.

Вычислен средний диаметр регулирующей ступени 1,09 м.

При расчете сопловой решетки рассчитана скорость потока на выходе 427 м/с, ее высота 1,80666 см, потеря энергии в соплах 2,7 КДж/кг, шаг решетки 50 мм, число каналов 31 шт. Рассчитаны параметры рабочей решетки: высота рабочей лопатки 21,07 мм, число Маха 0,44.

Приведен подробный расчет нерегулируемых ступеней в количестве пяти штук части высокого давления с определением основных значений и построением треугольников скоростей. Составлена таблица со значениями: расхода пара, теплоперепада, скорости истечения пара, диаметров ступеней, окружной скорости, коэффициента расхода сопловой решетки и ее профиля, шага решетки и количества сопл, скорости выхода пара из сопл, выходной площади рабочей решетки и ее профиля, количества рабочих лопаток и прочее.

Выполнено описание работы турбины при переменном пропуске пара. При режиме конденсации в проточной части турбины давления пара в ступенях пропорциональны расходу пара. В теплофикационном режиме работы турбины, пропорциональность между давлением в ступенях и расходом пара нарушается в большей степени тогда, когда ступень ближе расположена к регулируемому отбору пара и давление в отборе выше. В момент изменения пропуска пара через турбину, параметры перед и за ступенью также изменяются, что в общем случае ведет к изменению ее теплоперепада. В результате меняются треугольники скоростей, отклонение отношения скоростей от оптимального значения и снижается КПД ступени. В случае изменения расхода пара через группу ступеней, их теплоперепады также изменяются. Это особенно относится к последним или нескольким последним ступеням группы. Остальные работают с почти неизменными теплоперепадами. При работе теплофикационной турбины в режиме конденсации и превышении расчетного расхода через ЦНД, происходит наиболее значительное возрастание теплоперепад последней ступени, и она становится перегруженной. При работе турбины по графику теплофикации и нагреве сетевой воды за один этап, расход пара через промежуточный отсек при увеличении тепловой нагрузки увеличивается, и теплоперепад его последней ступени также увеличивается максимально.

Приведено описание работы турбины при переменном режиме с постоянным начальным давлением и со скользящим начальным давлением.

          В работе разработана конструкция паровой турбины ПТ-25-90/11 и произведен тепловой расчет ее параметров.

В программе: Компас 3D v