课程设计热力设计说明书.doc

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结果1新蒸汽压力MPa给定2.992新蒸汽温度给定3853新蒸汽焓KJ/kg按、查i-s图43197.474新蒸汽比容m3/kg按、查i-s图40.097115机组背压Mpa给定2.146机组绝热终焓KJ/kg按、查i-s图43103.9067机组绝热焓降KJ/kg-93.564128级进汽压力损失Mpa(0.03-0.05) 取0.051,P140.14959级进汽压力Mpa2.840510级进汽焓KJ/kg1,P143197.4711级进汽温度按、查i-s图4383.807912下的饱和温度按、查i-s图4230.847713级进汽过热度152.960214阻力系数（0.050）内选取1,P160.0215排气管中汽流速度m/s（4060）内选取1,P155016级后至排汽管的排汽损失Mpa1,P150.010717级排汽压力Mpa+说明书2.150718级绝热终态蒸汽干度按、 查i-s图4119级绝热终焓KJ/kg按、 查i-s图43119.14220级绝热终比容m3/kg按、 查i-s图40.12686421级绝热焓降KJ/kg-78.3276422机组额定功率KW给定350023机组经济功率N0 eKW（0.90.98）取0.95332524机组有效效率选取20.63325级理想出口速度m/s395.79726节圆直径m杭汽厂d双尺寸系列0.34427转速nr/s给定93.3333328圆周速度Um/s100.866329速比U/说明书0.25484430级进汽流量Qkg/sN0 e /（h0 ）56.140831过热蒸汽绝热指数K查取5,P2721.332临界压比2,P100.54572833喷嘴喉部压力MPa1.5501434喷嘴喉部绝热终焓KJ/kg按、查i-s图43033.03235喷嘴喉部绝热焓降KJ/kg-164.437736喷嘴喉部理想出口速度m/s573.476537喷嘴速度系数（0.950.97）范围内选取2,P480.9638喷嘴喉部实际出口速度m/s550.537439喷嘴喉部前损失KJ/kg2,P6512.8919140喷嘴喉部出口焓KJ/kg+3045.92441喷嘴喉部出口比容M3/kg由、查i-s图0.16533542喷嘴喉部计算面积Q./ 0.0168643级反动度%(1820) 范围内选取说明书1844喷嘴绝热焓降KJ/kg(1-)3,P4764.2286645喷嘴绝热终焓KJ/kg-3133.24146喷嘴出口压力MPa由、查i-s图42.26407947喷嘴理想出口速度m/s2,P47358.409448喷嘴实际出口速度m/s2,P48344.073149喷嘴损失KJ/kg2,P495.03552750喷嘴出口焓KJ/kg+3138.27751喷嘴实际出口温度按、查i-s图4352.756152喷嘴实际出口比容M3/kg按、查i-s图40.12242753喷嘴出口计算面积Q/2,P290.01997654过热蒸汽气体常数RJ/kg.k查得461.7655喷嘴出口马赫数2,P90.74771156级组叶型组合按选取1KC-1A57喷嘴叶型查表1TC-2A58第列动叶型查表1TP-1A59导叶叶型查表1TP-3A60第列动叶叶型查表1TP-5A61喷嘴安装角查取73862喷嘴出口汽流角(含汽流偏转角)选取115.163喷嘴出口边厚度m查取70.000864喷嘴最佳相对节距（0.700.75）内选取0.7265喷嘴宽度m查取70.030866喷嘴弦长m2,P630.05002767喷嘴节距m0.0360268喷嘴嘴宽m（-）0.00917569喷嘴喉部减窄系数0.9777970喷嘴高度部分进汽度m0.07256671喷嘴高度m选定0.09872喷嘴部分进汽度0.74047373喷嘴数目只取整2274喷嘴喉部实际面积2,P430.01978175喷嘴出口汽流角(未偏转时)2,P1414.9965176汽流偏转角0.10348677喷嘴出口至级背压绝热终焓KJ/kg按、查i-s图43124.11878喷嘴出口至级背压绝热焓降KJ/kg-14.1581379喷嘴出口至级背压理想出口速度m/s168.274480喷嘴出口至级背压绝热终态比容M3/kg按、查i-s图40.12739781喷嘴与动叶的轴向间隙m参考母型动叶有径向汽封齿0.00182动叶安装角查取777.3383动叶进口角查取121.284动叶出口角查取117.985动叶出汽边厚度m查得70.000486动叶宽度m选取70.02587动叶弦长m=/0.02562488动叶最佳相对节距(0.600.65)内选取10.6289动叶节距m0.01588790动叶喉宽m0.0047691动叶部分进汽度取比稍大说明书0.79492动叶数目只取整6893动叶高度m先暂定，后由流量方程校核0.11394动叶顶部和根部间隙面积0.00108195动叶与喷嘴间隙处流量系数参考母型0.1596动叶与喷嘴间隙漏汽量Kg/s/流量公式0.17001297动叶流量Kg/sQ-55.9707998动叶进口相对转速m/s248.084999折入焓KJ/kg30.77305100动叶进口相对角度速度21.17994101动叶汽流偏折角-0.02006102级反动度%见本表43项18103动叶反动度%见本表43项说明书5104动叶绝热焓降KJ/kg定义3.916382105动叶绝热终焓KJ/kg-3134.36106动叶总焓降KJ/kg+34.68943107动叶排汽压力MPa按、查i-s图42.232264108动叶理想出口速度m/s2,P48263.3987109动叶速度系数按、查曲线0.912110动叶实际相对出口速度m/s2,P48240.2196111动叶损失KJ/kg2,P495.836705112动叶出口焓KJ/kg+3140.197113动叶出口温度按，查i-s图4353.3122114动叶出口比容m3/kg按，查i-s图40.124377115动叶出口计算面积m2/0.02898116校核动叶叶高m0.109881117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本表第115项与第42项1.718845119动叶出口实际面积m20.029041120动叶与喷嘴喉部实际面积比本表第119项与74项1.468124121动叶出口至级背压绝热终焓KJ/kg按，查i-s图43129.905122动叶出口至级背压绝热焓降KJ/kg-10.29149123动叶出口至级背压绝热终态比容m3/kg按，查i-s图40.128016124动叶出口至级背压理想出口速度m/s143.4677125动叶排汽绝对速度m/s147.5299126折入焓KJ/kg10.88254127动叶排汽绝对角度速度30.03055128动叶与导叶间轴向间隙m参考母型0.003129导叶安装角查得779130导叶出口角选取124131导叶进口角选取131132导叶出汽边厚度m查取70.000387133导叶最佳相对节距（0.56-0.63）内选取10.612134导叶宽度m选取70.032135导叶弦长m=/0.032599136导叶节距m0.019951137导叶喉宽m（-）0.007957138导叶部分进汽度0.8139导叶数目只取整44140导叶流量kg/s=说明书55.97079141导叶反动度%见本表第43项说明书6142导叶绝热焓降KJ/kg定义4.699658143导叶绝热终焓KJ/kg-3135.497144导叶出口压力MPa按查i-s图42.194726145导叶总焓降KJ/kg+15.5822146导叶绝热出口速度m/s176.5344147导叶速度系数按、查曲线0.934148导叶实际出口速度m/s164.8831149导叶损失KJ/kg2,P491.988974150导叶出口焓KJ/kg+3137.486151导叶出口温度按查i-s图4351.759152导叶出口比容m3/kg按查i-s图40.126231153导叶出口的计算面积m2/0.04285154导叶叶高m0.123155导叶与喷嘴喉部计算面积比本表第153项与第42项2.541513156导叶出口实际面积m20.043064157导叶与喷嘴喉部实际面积比本表第156项与第74项2.177047158导叶出口至级背压绝热终焓KJ/kg按，查i-s图43131.885159导叶出口至级背压绝热焓降KJ/kg-5.601078160导叶出口至级背压理想出口速度m/s105.8402161导叶出口至级背压绝热终态比容m3/kg按，查i-s图40.128228162导叶与动叶轴向间隙m参考给定值0.003163动叶安装角查得778164动叶出口角查取133165动叶进口角查取157166动叶出汽边宽度m查得70.00034167动叶最佳相对节距（0.500.56）内选取10.54168动叶宽度m选取70.025169动叶弦长m/0.025559170动叶节距m0.013802171动叶喉宽m（-）0.007332172动叶部分进汽度0.81173动叶数目只取整78174动叶流量kg/s=说明书55.97079175动叶进口相对速度m/s83.50947176折入焓KJ/kg3.486916177动叶进口相对角度速度53.42435178动叶反动度%见本表43项说明书7179动叶绝热焓降KJ/kg定义5.482935180动叶绝热终焓KJ/kg-3132.003181动叶排汽压力MPa按，查i-s图42.151622182动叶总焓降KJ/kg+8.96985183动叶理想相对出口速度m/s133.9392184动叶速度系数按，查曲线0.937185动叶实际相对出口速度m/s2,P48125.501186动叶损失KJ/kg2,P491.0946187动叶出口焓KJ/kg+3133.098188动叶出口温度由、查i-s图4349.403189动叶出口比容m3/kg由、查i-s图40.128302190动叶出口计算面积m2/0.05722191动叶与喷嘴喉部计算面积比本表第190项与第42项3.393831192动叶高度m0.124193动叶出口实际面积m20.057439194动叶与喷嘴喉部实际面积比本表第193项与第74项2.903728195动叶排汽速度m/s68.49342196动叶排汽速度损失KJ/kg2.345675197动叶排汽绝对角度速度86.32712198动叶轮周功率KW2596.5199动叶轮周功率KW875.1528200级总轮周功率KW+3471.653201轮周焓降KJ/kg/Q61.83832202轮周效率%/0.789483203喷嘴进汽弧段数选取2204喷嘴出口实际面积m20.020095205部分进汽损失(斥汽损失)KJ/kg2,P561.022244206汽室中气体的比容m3/kg0.125364207工质性质系数选取2,P551208摩擦耗功KW2,P550.968681209鼓风损失KWDcp， l单位mm，n-r/min27.61058210摩擦鼓风损失KJ/kg0.509064211叶高损失KJ/kg0.759504212级的内部损失KJ/kg+2.290812213级的内部焓降KJ/kg-59.54751214级的排汽焓KJ/kg3137.922215级的排汽温度由、查i-s图4351.5412216级的排汽比容m3/kg由、查i-s图40.1288732