44. Основные требования, предъявляемые к турбинам и их обеспечение на стадии проектирования.

Главные требования:

1. Надежность

   1. Детерминированная

   2. Вероятностная

2. Экономичность

   1. Капитальные затраты

   2. Эксплуатационные расходы.

Главные конструктивные особенности турбины, ее проточной части определяются следующими факторами:

Внешние данные:

1. параметрами пара перед турбиной;

2. давлением за турбиной;

3. наличием или отсутствием нерегулируемых (для целей РППВ) отборов;

4. наличием или отсутствием промежуточного перегрева;

5. наличием или отсутствием внешней сепарации влаги;

6. наличием или отсутствием регулируемых отборов пара;

7. мощностью турбины;

8. частотой вращения ротора;

9. опытом и традициями турбинных заводов, имеющимся в их распоряжении парком станков по изготовлению деталей и узлов турбины;

10. требованиями эксплуатации: скоростью пуска и нагружения турбины, диапазоном изменения ее нагрузки и т.п.;

11. унификацией узлов и деталей турбины;

12. технологичностью конструктивных решений и связанными с ней трудозатратами на изготовление турбины;

13. монтаже- и ремонтопригодностью конструкции турбины, ее узлов и деталей.

1-5-факторы определяющие η_t

6-7 – отдельный вид турбин – теплофикационные.

13 – Наиважнейшее (!!!) требование, которое решается на стадии конструирования турбины.

45. Исходные данные для проектирования турбины и основные особенности проектирования ступеней.

При конструировании и расчете проточной части турбины обычно заданы следующие величины:

• номинальная электрическая мощность турбогенератор N^н_э;

• начальные параметры пара p₀, t₀;

• параметры после промежуточного перегревателя p_пп, t_пп ;

• давление отработавшего пара p_к;

• система влагоудаления;

• температура питательной воды на выходе из системы регенерации t_пв;

• количество, номинальные давления и номинальные расходы регулируемых отборов p_т,G_т {p_п,G_п, p_т,G_т} {p_п,G_п, p_т1,G_т1, p_т2,G_т2}… ;

• частота вращения ротора турбины n.

Основные требования, которые надо соблюсти при проектировании ступеней:

1. обеспечение высокой экономичности. Для этго:

   1. безразмерное отношение скоростей во всех ступенях должно быть близким к оптимальному:

   2. высоты лопаток должны быть выше минимальнодопустимых

   3. необходимо обеспечить плавность раскрытия проточной части турбины в меридиональной плоскости (это дает возможность наиболее полно использовать потерю с выходной скоростью предыдущей ступени в последующей).

2. обеспечение высокой надежности.

46. Определение числа ступеней отсека турбины. Факторы, определяющие число ступеней в турбине

Основные требования, которые надо выполнить:

– Обеспечение высокой экономичности:

- безразмерное отношение скоростей во всех ступенях должно быть близким к оптимальному:

- высоты лопаток должны быть выше минимальнодопустимых

- необходимо обеспечить плавность раскрытия проточной части турбины в меридиональной плоскости (это дает возможность наиболее полно использовать потерю с выходной скоростью предыдущей ступени в последующей)

Обеспечение высокой надёжности.

Число ступеней определяется по формуле: , и округляется до целого по арифметическим правилам округления. Здесь – средний располагаемый теплоперепад.

Число ступеней зависит от параметров водяного пара (подумать)

Определение числа ступеней цилиндра (отсека) турбины проводят обычно с помощью диаграммы (выше), для построения которой выбирают произвольный отрезок на оси абсцисс. В начале отрезка по оси ординат откладывается в масштабе диаметр первой нерегулируемой ступени d₁, а в конце – диаметр последней ступени отсека d_z. Для определения d_z на основе построенного процесса расширения водяного пара в h,s-диаграмме и его приближенных параметров решается квадратичное уравнение.

Находится значение l_z и далее диаметр d_z=d_к+l_z. Затем на диаграмме проводят кривую ординат средних диаметров всех промежуточных ступеней отсека. В частях высокого и среднего давлений кривая диаметров близка к прямой с небольшим наклоном, а в части низкого давления кривая имеет крутой подъём. На этой же диаграмме строят кривую х_ф=u/с_ф всех ступеней. Значения х_ф выбирают близкими к оптимальным из условия обеспечения максимального значения η_oi. От ступени к ступени отношение d/l₂ уменьшается и, следовательно, увеличивается степень реактивности ступени ρ, а значения u/с_ф возрастают. Для ЧВД иногда принимают постоянные значения х_ф по проточной части.

Далее по формуле вычисляются располагаемые теплоперепады по параметрам торможения соответствующих ступеней отсека турбины.