1.2. Графическая часть

Графическая часть проекта (ГЧ) выполняется в соответствии с СТП [8]. Объем ГЧ – 2 листа форматов A1 (594x841) или А0 (841х1189). Допускается применение дополнительных форматов.

На первом листе вычерчивается продольный разрез турбины или цилиндра в масштабе 1:5. Верхняя часть турбины показывается в разрезе, а в нижней части приводится вид снаружи. Изображается регулирующий клапан, передний стул, подшипники, муфта, диафрагмы, обоймы, хвостовики рабочих лопаток, бандажи с уплотнениями, разгрузочные отверстия дисков, фланцы, шпильки, шпонки, патрубки отборов, валоповоротное устройство. Допускается не вычерчивать обоймы диафрагменных и концевых уплотнений и разрез переднего стула. Указываются габаритные размеры турбины, диаметры и высоты регулирующей, первой и последней ступеней, расстояние между осями подшипников, диаметры шеек вала и диафрагменного уплотнения. Общее конструктивное оформление турбины и узлов, не рассчитываемых при проектировании, разрешается принимать по аналогии с заданным прототипом или подобными конструкциями [1,3,4,5]. Толщины дисков и диафрагм, а также хорды сопловых и рабочих лопаток в ступенях части высокого и среднего давления (ЧВД и ЧСД) допускается принимать одинаковыми. В ЧНД следует предусматривать влагоудаление и эрозионную защиту ступеней в области влажного пара. На полях листа вычерчивается проточная часть одной из рассчитанных ступеней во всех подробностях, в масштабе 2:1.

На втором листе вычерчиваются детали, рассчитанные на прочность - диафрагма первой ступени и рабочая лопатка последней ступени. Лист формата А1 (594х841) делится пополам (две рамки, два штампа) и на каждой половинке показываются детали в двух проекциях в масштабе 1:2 . Диафрагма показывается по половине или четверти окружности. По заданию преподавателя может также вычерчиваться поперечный разрез турбины по паровпуску (по половине или четверти окружности) или другие детали (диск, подшипник, ротор, муфта, клапан и др.), [1,3,4,5].

1. Предварительные расчеты

Исходные данные к расчету:

1. номинальная электрическая мощность N_н, МВт;

2. параметры перед стопорным клапаном – давление Р₀, бар; температура t₀, ⁰С;

3. конечное давление пара Р_к, бар.

Частота вращения для всех вариантов n = 3000 об/мин (50 1/с). Дополнительно в задании указывается прототип проектируемой турбины, детали, рассчитываемые на прочность, а также формулируется спецзадание.

2.1. Определение экономической мощности и оценка расхода пара

Проточная часть проектируется на экономическую мощность, которая определяется в зависимости от назначения турбины. Для турбин малой и средней мощности, а также турбин с противодавлением:

N_эк = (0,7 – 0,8) N_н

Для базовых турбин большой мощности и турбин АЭС:

N_эк = (0,9 – 1,0) N_н

Располагаемый теплоперепад турбины Н₀ определяется по заданным параметрам Р_0, t₀ и Р_k (рис.1). Давление перед соплами первой ступени с учетом потерь в стопорном и регулирующих клапанах:

В турбинах с сопловым парораспределением эта ступень называется регулирующей.

Давление за последней ступенью с учетом потерь в выхлопном патрубке, бар:

,

где с_вп – скорость потока в выхлопном патрубке; для конденсационных турбин с_вп = 100-120 м/с; для турбин с противодавлением и ЦВД с_ВП = 50 – 80 м/с; λ = 0,08-0,10.

Для одноцилиндровой турбины или отдельного ЦВД точка характеризует состояние пара перед соплами регулирующей ступени. Отрезок определяет располагаемый теплоперепад проточной части (рис.1).

Расход пара на турбину или цилиндр в первом приближении, кг/с:

.

Здесь относительный электрический КПД η_оэ в первом приближении принимается по табл.1; N_эк - экономическая мощность, кВт.

Таблица 1

КПД	Мощность турбины Nн, МВт
	12	25	50	100	150	200	300 и выше
ηоэ	0,78-0,81	0,79-0,83	0,81-0,84	0,83-0,84	0,84-0,86	0,84-0,86	0,84-0,86
ηм	0,97-0,99	0,98-0,99	0,98-0,99	0,99	0,99	0,99	0,99
ηг	0,96-0,97	0,96-0,97	0,97-0,98	0,98-0,99	0,99	0,99	0,99