Построить процесс расширения пара в турбине с начальными параметрами P0 и t0, и давлением в конденсаторе Pк. Турбина состоит из нескольких отсеков, давление после i–ого отсека Pi и к.п.д. отсека. ηi.
Определить новые давления в турбине, теплоперепады и к.п.д., если в турбине организован нерегулируемый отбор пара после третьей ступени для теплового потребителя в размере 25% от расхода пара поступающего в турбину. Степень реактивности ρ = 0,25.
Таблица 7а. Исходные данные.
Предпоследняяцифра шифра P0, МПа
P1, МПа
P2, МПа
P3, МПа
P4, МПа
PK, МПа
3 14 2,5 1,7 1,1 0,12 0,003
Таблица 7б. Исходные данные.
Последняяцифра шифра T0, ℃
η1
η2
η3
η4
ηK
5 560 0,90 0,87 0,84 0,81 0,78
Рис. 7. Паровая турбина.
Решение
По заданным давлению торможения P0=14 МПа и температуре торможения T0=560 ℃ перегретого пара определяем энтальпию торможения, удельный объём и энтропию на входе в турбину (точка 0):
i0*=3487,5кДжкг ;
v0*=0,02519м3кг.
s0=6,5968кДжкг∙К;
Определяем параметры изоэнтропного расширения в турбине до заданного давления P1=2,5 МПа (точка 1_t)
s1_t=s0=6,5968кДжкг∙К;
На пересечении изоэнтропы и изобары получаем точку 1t, в которой следующие параметры перегретого пара
i1_t=2981,7кДжкг ;
T1_t=288,63℃;
v1_t=0,09636м3кг.
Определяем располагаемый теплоперепад изоэнтропного расширения в первой ступени:
∆h1_t=i0*-i1_t=3487,5-2981,7=505,80кДжкг .
По заданной степени реактивности ρ=0,25 определяем распределение располагаемого теплоперепада между рабочим колесом и сопловым аппаратом первой ступени турбины:
∆h1_СА=1-ρ∙∆h1_t=0,75∙505,80=379,35кДжкг .
∆h1_РК=ρ∙∆h1_t=0,25∙505,80=126,45кДжкг ;
По заданному КПД первой ступени рассчитываем действительный теплоперепад:
∆h1=η1∙∆h1_t=0,90∙505,80=455,22кДжкг
.
Определяем действительное значение энтальпии в точке 1:
i1=i0*-∆h1=3487,5-455,22=3032,3кДжкг>i1_t=2981,7кДжкг.
А так же остальные параметры перегретого пара:
s1=6,6852кДжкг∙К>s0=6,5968кДжкг∙К;
T1=309,44℃ > T1t=288,63℃;
v1=0,10104м3кг>v1_t=0,09636м3кг.
Таблица 7.1.
Расчетные параметры первой ступени турбины
точка T, ℃
p, МПа
v, м3кг
i, кДж/кг
∆h, кДж/кг
s, кДж/кгК
Степень сухости x
0 560 14,0 0,02519 3487,5
6,5968 —
1_t 288,63 2,5 0,09636 2981,7 505,80 6,5968 —
1 309,44 2,5 0,10104 3032,3 455,22 6,6852 —
Жирным шрифтом обозначены определяющие параметры, по которым рассчитываются все остальные.
Далее повторяем расчет для точек 2, 3, 4 и точки K — относящейся к параметрам в конденсаторе.
Результаты расчета поместим в таблицу 7.2.
Таблица 7.2.
Параметры водяного пара в ступенях турбины.
точка T, ℃
p, МПа
v, м3кг
i, кДж/кг
∆h, кДж/кг
s, кДж/кгК
Степень сухости x
0 560 14,0 0,02519 3487,5
6,5968
1_t 288,63 2,5 0,09636 2981,7 505,80 6,5968
1 309,44 2,5 0,10104 3032,3 455,22 6,6852
2_t 259,6 1,7 0,13613 2939 93,28 6,6852
2 264,68 1,7 0,13778 2951,1 81,15 6,7078
3_t 213,01 1,1 0,19270 2854,1 97,03 6,7078
3 219,55 1,1 0,19598 2869,6 81,50 6,7395
4_t 104,78 0,12 1,29420 2472,1 397,52 6,7395 0,9060
4 104,78 0,12 1,34220 2547,6 321,99 6,9393 0,9396
Kt
24,08 0,003 36,56300 2058,2 489,43 6,9393 0,8009
K
24,08 0,003 38,57445 2165,9 381,76 7,3015 0,8449
После 4-ой ступени и в конденсаторе имеет влажный насыщенный пар.
Степень сухости водяного пара в точке 4t, рассчитанная через энтальпии водяного пара на линии насыщения при давлении p4=0,12 МПа:
x4t=0,9060;
Степень сухости водяного пара в точке 4
x4=0,9396.
Степень сухости водяного пара в точке Kt, рассчитанная через энтальпии водяного пара на линии насыщения при давлении в конденсаторе pК=0,12 МПа:
xKt=0,8009;
Степень сухости водяного пара в точке K
xK=0,8449.
Определим давления в ступенях турбины при осуществлении нерегулируемого отбора пара после третьей ступени в размере 25% от расхода пара, поступающего в турбину
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
