课程设计热力设计说明书.docVIP

设计初始参数 P0=2.917Mpa，T0=335℃，P2 =2.1287Mpa，n=5000r/min, Ne=1500kW 理想比焓降的确定，单级的选择依据 根据已知的P0，T0和P2，确定机组的理想绝热焓降h0,由于机组的进气管和排气管都有压力损失，所以级内的理想绝热焓降hs应小于机组的理想绝热焓降h0。再根据级内的理想焓降确定选用压力级或者速度级，单级或者多级。 在实际应用中，压力级的最佳速比大于速度级的最佳速比，所以在相同转速下，速度级的级内焓降要大于压力级的焓降。速度级常用来在一级中承担较大焓降的任务，也常用来作为调节级。但本次课设设计任务中要求设计双列速度级，所以这一步只来作为参考。 速比和节圆直径的选择 选定双列速度级后，通过查速度级轮周效率与速比的关系得知，当速比在。0.2-0.28时轮周效率有最大值。根据图表我们先初步选择了速比Xo，通过速比Xo和级理想出口速度得到圆周速度U，再通过圆周速度U和转速n确定了节圆直径Dcp。由于Dcp还受加工工艺的限制，所以要将Dcp取整。取整后重新调整圆周转速U。最后得到级的最佳速比（考虑了工艺要求）Xo。 图1 速度级轮周效率与速比的关系 反动度的选取 在级内引入少量的反动度对改善动叶片中的流动有利，可以提高速度系数。但随着反动度的提高最佳速比也会变大，从而使级的焓降降低，故引入的反动度不能过大。而且多数的速度级处在部分进气的状态下工作，如果引入的反动度过大，必将明显地引起部分进气损失和叶端漏气的增加。根据说明书中的建议，应从18-20范围内选取。我们组选取的反动度为18。 根据反动度对速度级轮周效率的影响，最终将反动度在第一列动叶，导叶和第二列动叶内的焓降分配为5，6，7。 图2 反动度对速度级轮周效率的影响 叶型的选取 通过喷嘴实际出口马赫数选取机组叶型组合，本组喷嘴出口马赫数为0.748，查表得级组叶型组合KC-1A（喷嘴叶型TC-2A，第Ⅰ列动叶型TP-1A，导叶叶型TP-3A，第Ⅱ列动叶叶型TP-5A）。 序号 名称 符号 单位 公式及来源 备注 结果 1 新蒸汽压力 MPa 给定 2.99 2 新蒸汽温度 ℃ 给定 385 3 新蒸汽焓 KJ/kg 按、查i-s图 [4] 3197.47 4 新蒸汽比容 m3/kg 按、查i-s图 [4] 0.09711 5 机组背压 Mpa 给定 2.14 6 机组绝热终焓 KJ/kg 按、、查i-s图 [4] 3103.906 7 机组绝热焓降 KJ/kg - 93.56412 8 级进汽压力损失 Mpa (0.03-0.05) 取0.05 [1,P14] 0.1495 9 级进汽压力 Mpa ~ 2.8405 10 级进汽焓 KJ/kg [1,P14] 3197.47 11 级进汽温度 ℃ 按、查i-s图 [4] 383.8079 12 下的饱和温度 ℃ 按、查i-s图 [4] 230.8477 13 级进汽过热度 ℃ — 152.9602 14 阻力系数 — （0.05~0）内选取 [1,P16] 0.02 15 排气管中汽流速度 m/s （40~60）内选取 [1,P15] 50 16 级后至排汽管的排汽损失 Mpa [1,P15] 0.0107 17 级排汽压力 Mpa + 说明书 2.1507 18 级绝热终态蒸汽干度 — 按、、 查i-s图 [4] 1 19 级绝热终焓 KJ/kg 按、、 查i-s图 [4] 3119.142 20 级绝热终比容 m3/kg 按、、 查i-s图 [4] 0.126864 21 级绝热焓降 KJ/kg - 78.32764 22 机组额定功率 KW 给定 3500 23 机组经济功率 N0 e KW （0.9~0.98）取0.95 3325 24 机组有效效率 — 选取 [2] 0.633 25 级理想出口速度 m/s 395.797 26 节圆直径 m 杭汽厂d双尺寸系列 0.344 27 转速 n r/s 给定 93.33333 28 圆周速度 U m/s 100.8663 29 速比 — U/ 说明书 0.254844 30 级进汽流量 Q kg/s N0 e /（h0 ） 56.1408 31 过热蒸汽绝热指数 K — 查取 [5,P272] 1.3 32 临界压比 — [2,P10] 0.545728 33 喷嘴喉部压力 MPa 1.55014 34 喷嘴喉部绝热终焓 KJ/kg 按、、查i-s图 [4] 3033.032 35 喷嘴喉部绝热焓降 KJ/kg - 16