2.5.2. Предварительный расчет чсд

Во избежание неоправданных потерь при движении пара проточная часть турбины должна расширяться плавно, без уступов (конечно, при отсутствии камер для отборов пара на регенерацию и др.). В этом случае первая ступень ЧСД конденсационной турбины должна по возможности плавно сопрягаться с предыдущей, т.е. последней ступенью ЧВД. Тем более, что отборы пара на регенерацию в данном проекте не учитываются. Поскольку высота лопаток последней ступени ЧВД уже определена, высоту лопатки первой ступени ЧСД можно оценить так:

= + ∆,

где межступенчатая перекрыша ∆ может составлять в ЧВД ∆ = 8 – 10 мм.

Если задаться корневым диаметром ЧСД, например, равным корневому диаметру ЧВД или следуя прототипу, то средний диаметр первой ступени ЧСД

Степень реактивности первой ступени ЧСД принять такой же, как в последней ступени ЧВД или чуть выше.

Диаметр последней ступени ЧСД, а также число ступеней и их теплоперепады определяются по той же методике, что и в ЧВД. По той же методике проверяются углы в последней ступени ЧСД.

2.5.3. Предварительный расчет чнд

Высоту лопаток первой ступени ЧНД, средний диаметр, степень реактивности и др. можно оценить так же, как и в ЧСД, задавшись корневым диаметром по прототипу или приняв его таким же, как в ЧСД.

Средний диаметр последней ступени:

где G - расход пара, кг/с; - удельный объем за последней ступенью ЧНД, определяется по предварительно построенному процессу расширения, рис.1;

- веерность ступени; - скорость пара за последней ступенью, м/с; – угол выхода из ступени.

Веерность характеризует пропускную способность ступени. Для ЧНД турбин малой мощности (менее 50 МВт) = 3,5 - 4, большой мощности =2,5 - 3. При выборе значения следует опираться на прототип. Скорость определяется потерей с выходной скоростью ∆H_вс. В турбинах малой мощности ∆H_вс = 16-20 кДж/кг, большой мощности – 25-45 кДж/кг. Тогда скорость м/с. Угол α₂^z стремятся обеспечить близким к 90⁰.

Высота рабочих лопаток последней ступени

Диаметр ступени и высоту лопаток следует сравнивать с прототипом. Если они значительно отличаются от прототипа, следует перезадаться и .

Размеры последней ступени можно также выбрать из ряда типовых ступеней ЧНД Ленинградского Металлического завода (ЛМЗ) по величине объемного расхода GV₂ из условия минимума потерь с выходной скоростью и максимума КПД, рис. 22.

Корневой диаметр последней ступени:

Степень реактивности ступени:

где

В конечном итоге определяется число ступеней и их теплоперепады (см. ЧВД и ЧСД). На диаграмме обязательно наносится линия изменения корневых диаметров ЧНД. После оценки размеров последней ступени следует проверять углы и в том же порядке, что и в ЧВД и ЧСД. В последних ступенях ЧНД конденсационных турбин максимальные значения углов составляют =16-25⁰, =20-35⁰. Нередко первоначально найденные размеры и не обеспечивают приемлемых углов, вследствие чего не удается подобрать эффективные профили решеток из атласа МЭИ (Приложение 6). В этом случае следует варьировать значения , , . Конечно, можно построить и свои профили по известным методикам [ ].