课程设计热力设计说明书.doc

1、设计初始参数P0=2.917Mpa，T0=335 ，P2 =2.1287Mpa，n=5000r/min, Ne=1500kW1. 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

2、步只来作为参考。2. 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3. 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

3、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4. 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，第列动叶型TP-1A，导叶叶型 TP-3A，第列动叶叶型 TP-5A） 。序号 名称 符号 单位 公式及来源 备注

4、结果1 新蒸汽压力 0pMPa 给定 2.992 新蒸汽温度 t 给定 3853 新蒸汽焓 0iKJ/kg 按 、 查 i-s 图0pt4 3197.474 新蒸汽比容 vm3/kg 按 、 查 i-s 图 4 0.097115 机组背压 2pMpa 给定 2.146 机组绝热终焓 iKJ/kg 按 、 、 查 i-s 图0pt24 3103.9067 机组绝热焓降 0hKJ/kg -i 93.564128 级进汽压力损 失 pMpa (0.03-0.05) 取 0.0500p1,P14 0.14959 级进汽压力 1Mpa 2.840510 级进汽焓 iKJ/kg 0i1,P14 3197.

5、4711 级进汽温度 1t 按 、 查 i-s 图1p4 383.807912 下的饱和温1p度st 按 、 查 i-s 图1sX4 230.847713 级进汽过热度 depct 1ts 152.960214 阻力系数 （0.050）内选取 1,P16 0.0215 排气管中汽流 速度 nBC.m/s （ 4060）内选取 1,P15 5016 级后至排汽管 的排汽损失 xpMpa 210pCnB1,P15 0.010717 级排汽压力 k2Mpa +2x说明书 2.150718 级绝热终态蒸 汽干度 2X 按 、 、 查 i-s 图1ptk24 119 级绝热终焓 iKJ/kg 按 、 、

6、 查 i-s 图 4 3119.14220 级绝热终比容 2vm3/kg 按 、 、 查 i-s 图1tk24 0.12686421 级绝热焓降 shKJ/kg -i 78.3276422 机组额定功率 HNKW 给定 350023 机组经济功率 N0 e KW（ 0.90.98） 取 0.95HN332524 机组有效效率 oe 选取 2 0.63325 级理想出口速 度 0Cm/s sh3102395.79726 节圆直径 cpDm 杭汽厂 d 双尺寸系列 0.34427 转速 n r/s 给定 93.3333328 圆周速度 U m/s nDcp100.866329 速比 0x U/ 0

7、C说明书 0.25484430 级进汽流量 Q kg/s N0 e /（h 0 ）oe56.140831 过热蒸汽绝热 指数 K 查取 5,P272 1.332 临界压比 cr 122,P10 0.54572833 喷嘴喉部压力 CKPpMPa cr1p1.5501434 喷嘴喉部绝热 终焓 PiKJ/kg 按 、 、 查 i-s 图1tCKP4 3033.03235 喷嘴喉部绝热 焓降 KChKJ/kg -1i 164.437736 喷嘴喉部理想 出口速度 tPc1m/s KPCh302573.476537 喷嘴速度系数 c （ 0.950.97）范围内选取 2,P48 0.9638 喷嘴喉

8、部实际 出口速度 KP1m/s ctKP1 550.537439 喷嘴喉部前损 失 ChKJ/kg ch22,P65 12.8919140 喷嘴喉部出口 焓 KPiKJ/kg +KPCi3045.92441 喷嘴喉部出口 比容 CvM3/kg 由 、 查 i-s 图p0.16533542 喷嘴喉部计算 面积 KPF 2mQ. / CKPvc10.0168643 级反动度 % (1820) 范围内选取 说明书 1844 喷嘴绝热焓降 chKJ/kg (1- )sh3,P47 64.2286645 喷嘴绝热终焓 iKJ/kg -1ic 3133.24146 喷嘴出口压力 CpMPa 由 、 、 查

9、 i-s 图p4 2.26407947 喷嘴理想出口 速度 tc1m/s ch3022,P47 358.409448 喷嘴实际出口 速度 m/s t12,P48 344.073149 喷嘴损失 chKJ/kg c22,P49 5.03552750 喷嘴出口焓 iKJ/kg +cih3138.27751 喷嘴实际出口 温度 ct 按 、 查 i-s 图Cp4 352.756152 喷嘴实际出口 比容 vM3/kg 按 、 查 i-s 图ci4 0.12242753 喷嘴出口计算 面积 cF2mQ /v12,P29 0.01997654 过热蒸汽气体 常数 R J/kg.k 查得 461.7655

10、 喷嘴出口马赫 数 c cRt12,P9 0.74771156 级组叶型组合 按 选取M1 KC-1A57 喷嘴叶型 查表 1 TC-2A58 第列动叶型 查表 1 TP-1A59 导叶叶型 查表 1 TP-3A60 第列动叶叶 型 查表 1 TP-5A61 喷嘴安装角 查取 7 3862喷嘴出口汽流角(含汽流偏转角 )1 选取 1 15.163 喷嘴出口边厚 度 Cm 查取 7 0.000864 喷嘴最佳相对 节距 ct （0.700.75）内选取 0.7265 喷嘴宽度 Bm 查取 7 0.030866 喷嘴弦长 cbm sincB2,P63 0.05002767 喷嘴节距 tm tb0.

11、0360268 喷嘴嘴宽 ncm （ - ）cC1si0.00917569 喷嘴喉部减窄 系数 c ct0.9777970 喷嘴高度部分进汽度 clm ccpDF1sin0.07256671 喷嘴高度 clm 选定 0.09872 喷嘴部分进汽 度 ccpl1sin0.74047373 喷嘴数目 cZ只 tD/取整 2274 喷嘴喉部实际 面积 CKPF2mcZnl2,P43 0.01978175 喷嘴出口汽流角(未偏转时) 1a )si.arsi(11KPcCv2,P14 14.9965176 汽流偏转角 0.10348677 喷嘴出口至级背压绝热终焓 1hKJ/kg 按 、 、 查 i-s

12、 图Cpcik24 3124.11878 喷嘴出口至级背压绝热焓降 KJ/kg - 1 14.1581379喷嘴出口至级背压理想出口速度1cm/s 1302h168.274480喷嘴出口至级背压绝热终态比容1vM3/kg 按 、 、 查 i-s 图Cpcik24 0.12739781 喷嘴与动叶 的轴向间隙 Im 参考母型动叶有径向汽封齿0.00182 动叶安装角 bI 查取 7 77.3383 动叶进口角 I1 查取 1 21.284 动叶出口角 I2 查取 1 17.985 动叶出汽边 厚度 m 查得 7 0.000486 动叶宽度 IBm 选取 7 0.02587 动叶弦长 Ibm =

13、/IbBbIsin0.02562488 动叶最佳相 对节距 It (0.600.65)内选取 1 0.6289 动叶节距 Im It 0.01588790 动叶喉宽 hItm II2sin).(0.0047691 动叶部分进 汽度 I 取比 稍大c说明书 0.79492 动叶数目 IZ只 IptD取整 6893 动叶高度 Ilm 先暂定，后由流量方程校核 0.11394 动叶顶部和根部间隙面积 If2IcpIcpll)(0.00108195动叶与喷嘴间隙处流量系数Iu 参考母型 0.1596 动叶与喷嘴 间隙漏汽量 IQKg/s /If1cIu1v流量公 式 0.17001297 动叶流量 I

14、Kg/s Q- IQ55.9707998 动叶进口相 对转速 IW1m/s 1121cosUC248.084999 折入焓 IwhKJ/kg /03IW 30.77305100 动叶进口相 对角度 1I arctg1osin速度 21.17994101 动叶汽流偏 折角 I -1I-0.02006102 级反动度 % 见本表43 项 18103 动叶反动度 I% 见本表43 项 说明书 5104 动叶绝热焓 降 IhKJ/kg Ish定义 3.916382105 动叶绝热终 焓 IiKJ/kg -ciI 3134.36106 动叶总焓降 IhKJ/kg +IIw134.68943107 动叶排

15、汽压 力 IpMPa 按 、 、 查 i-s 图CpciI 4 2.232264108 动叶理想出 口速度 tIW2m/s Ih3022,P48 263.3987109 动叶速度系 数 I 按 、 查曲线ItIW0.912110 动叶实际相 对出口速度 I2m/s ItI22,P48 240.2196111 动叶损失 IhKJ/kg Ih).1(2,P49 5.836705112 动叶出口焓 IiKJ/kg +IiI3140.197113 动叶出口温 度 It 按 ， 查 i-s 图Ip4 353.3122114 动叶出口比 容 Ivm3/kg 按 ， 查 i-s 图Ii4 0.1243771

16、15 动叶出口计 算面积 IFm2 /IQvIW20.02898116 校核动叶叶 高 Ilm )sin/( IIcpIDF0.109881117 确定动叶叶 高 比较本表第93项和116 项，大者回代入第93 项 0.113118动叶与喷嘴喉部计算面积比CKPF 本表第115项与第42项 1.718845119 动叶出口实 际面积 Im2 IZhtIl0.029041120动叶与喷嘴喉部实际面积比CKPF 本表第 119项与74项 1.468124121动叶出口至级背压绝热终焓IKiKJ/kg 按 ， ， 查 i-s 图Ipik24 3129.905122动叶出口至级背压绝热焓降IhKJ/k

17、g -IiK10.29149123动叶出口至级背压绝热终态比容IKvm3/kg 按 ， ， 查 i-s 图Ipik24 0.128016124动叶出口至级背压理想出口速度ICm/s IKh310143.4677125 动叶排汽绝 对速度 I2m/s IIIUW22cos147.5299126 折入焓 IchKJ/kg /1023IC 10.88254127 动叶排汽绝 对角度 I2 arctgII2osin速度 30.03055128 动叶与导叶 间轴向间隙 Rm 参考母型 0.003129 导叶安装角 g 查得 7 79130 导叶出口角 R2 选取 1 24131 导叶进口角 1 选取 1

18、 31132 导叶出汽边厚 度 m 查取 7 0.000387133 导叶最佳相对 节距 Rt （0.56-0.63）内选取 1 0.612134 导叶宽度 Bm 选取 7 0.032135 导叶弦长 Rbm = /RbBgsin0.032599136 导叶节距 tm t 0.019951137 导叶喉宽 hRm （ - ）RtR2sin0.007957138 导叶部分进汽 度 I0.8139 导叶数目 RZ只 RcptD/取整 44140 导叶流量 Qkg/s = IQ说明书 55.97079141 导叶反动度 R% 见本表第43 项 说明书 6142 导叶绝热焓降 hKJ/kg Rsh定义

19、 4.699658143 导叶绝热终焓 RiKJ/kg -Ii3135.497144 导叶出口压力 pMPa 按 查 i-s 图RIp,4 2.194726145 导叶总焓降 RhKJ/kg +hIc215.5822146 导叶绝热出口 速度 tC1m/s R310176.5344147 导叶速度系数 R 按 、 查曲线RtC0.934148 导叶实际出口 速度 1m/s t1164.8831149 导叶损失 RhKJ/kg Rh2).(2,P49 1.988974150 导叶出口焓 iKJ/kg +i3137.486151 导叶出口温度 Rt 按 查 i-s 图Rp, 4 351.759152 导叶出口比容 vm3/kg 按 查 i-s 图i4 0.126231153 导叶出口的计 算面积 RFm2 /RQvC10.04285154 导叶叶高 lm )sin(2 RcpDF0.123155 导叶与喷嘴喉部计算面积比 CKPRF 本表第153项与第42项 2.541513