- •Севмашвтуз
- •Isbn 5-7723- Cевмашвтуз, 2000 содержание
- •Введение
- •Условные обозначения
- •Задание
- •1. Тепловые расчеты турбоагрегата
- •1.1 Расчет потребной мощности гтза
- •1.1.1 Расчет потребной мощности энергетической установки надводного судна.
- •Примечания к 1.1.1
- •1.1.2 Расчет потребой мощности энергетической установки глубоководного аппарата.
- •Примечания к 1.1.2
- •1.2 Расчет рабочего процесса в турбине
- •1.2.1 Расчет рабочего процесса в однокорпусном турбоагрегате.
- •Р абочий процесс в однокорпусном турбоагрегате
- •1.2.2 Расчет рабочего процесса в двухкорпусном турбоагрегате.
- •Р абочий процесс в двухкорпусном турбоагрегате
- •Примечания к 1.2
- •1.3 Предварительный расчет последней ступени
- •Примечания к 1.3
- •1.4.1 Однокорпусная и тнд
- •Продолжение таблицы 1.4.1
- •Э скиз I ступени
- •Примечания к 1.4.1
- •Профили сопловой и рабочей лопаток 1 ступени
- •1.4.2 Одновенечная регулировочная ступень твд
- •Примечания к 1.4.2
- •1.5 Расчет числа ступеней и габаритов турбины
- •Примечания к 1.6
- •Рабочий процесс в 1 ступени по диаграмме “I-s”
- •1.7 Уточненный расчет последней ступени
- •Продолжение таблицы 1.7
- •Продолжение таблицы 1.7
- •Примечания к 1.7
- •Примечания к 1.8
- •Треугольник последней ступени
- •Изменение параметров по высоте лопаток последней ступени
- •2. Прочностные расчёты элементов турбины
- •2.1 Расчёт на прочность сопловой и рабочей лопаток последней ступени
- •Примечания к 2.1
- •2.2 Расчёт хвостового крепления рабочей лопатки последней ступени
- •2.3 Расчёт диска рабочего колеса последней ступени (на примере диска постоянной толщины)
- •3. Требования к оформлению курсового проекта
- •3.1. Требования к оформлению расчетно-пояснительной записки проекта.
- •3.2. Требования к оформлению графической части.
- •Оформдение углового штампа в дипломном проектировании
- •Севмашвтуз Кафедра № 7
- •Задание
- •164508, Г. Северодвинск ул. Воронина, 6.
Задание
на курсовой проект по курсу "ТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ"
Спроектировать корабельную паротурбинную установку с однокорпусным (двухкорпусным) турбоагрегатом на следующие параметры:
Размерения судна:
длина основного корпуса Lок= м
диаметр основного корпуса Dок= м
Скорость хода = узлов
Параметры пара за парогенератором:
давление Рne= МПа
температура tne= С
Давление в конденсаторе Рк= кПа
Отбор пара = %
Контрольные сроки:
1.1. - 2.1. -
1.2. - 2.2. -
1.3. - 2.3. -
1.4. - 3.1. -
1.5. - Графика
1.6. - Лист 1
1.7. - Лист 2
1.8. - Лист 3
Лист 4
Задание выдано " " 200 г.
Срок защиты проекта " " 200 г.
Руководитель проекта -
Студент группы -
1. Тепловые расчеты турбоагрегата
Целью тепловых расчетов является проектирование турбины, обеспечивающей потребную для движения корабля мощность на полном переднем ходу. Условимся в дальнейшем режим полного хода называть номинальным или расчетным в отличие от режимов частичной нагрузки и перегрузки, которые будем называть нерасчетными.
В тепловых расчетах турбин встречается два типа задач прямая и обратная. В прямой задаче теплового расчета при заданной геометрии лопаточного аппарата и геометрических размерах проточной части определяются закономерности изменения параметров потока пара вдоль оси турбины и по длине лопатки. Этот тип задач встречается при расчете характеристик работы турбины на нерасчетных режимах.
В обратной задаче при заданных законах изменения параметров потока вдоль оси турбины и законе закрутки лопаточного аппарата определяются геометрические параметры ступеней и турбины в целом, геометрия лопаточного аппарата.
В данном проекте решается обратная задача. Прямая задача будет решаться в курсовом проекте по курсу Судовые энергетические установки, где будут определятся характеристики работы спроектированной в этом проекте турбины на нерасчетных режимах.
Основными требованиями при проектировании турбины помимо обеспечения потребной мощности являются высокая энергетическая эффективность (минимальные потери энергии) и минимальные массогабаритные характеристики.
Для турбоагрегатов различного назначения значимость этих характеристик различна. Так для транспортных агрегатов основное требование высокий К.П.Д., а для корабельных турбоагрегатов основное требование обеспечение минимальных массогабаритных характеристик при максимальной надежности и простоте обслуживания.
Поэтому в корабельных турбоагрегатах принимается повышенное (по сравнению со стационарными и транспортными) давление в конденсаторе Р2К (см.рис.2) увеличенные скорости выхода потока из последней ступени, что приводит к увеличению потерь в энергии с выходной скоростью потока q2 и снижению К.П.Д. турбоагрегата и энергетической установки в целом.
Располагаемый теплоперепад НАТ (рис.2) в ядерных энергетических установках достигает 1000 1200 кДж/кг, а в установках на органическом топливе НАТ значительно больше. Поэтому для достижения высокого К.П.Д. турбины, её проточная часть должна содержать такое количество ступеней, чтобы срабатываемый теплоперепад, к.п.д и скоростная характеристика этих ступеней были оптимальными.
На рис.1 приведены зависимости К.П.Д. U от скоростной характеристики 1 для различных ступеней: А2 (активной двухвенечной ступени Кертиса), А (активной одновенечной), R (конгруэнтной, = 0,5).
Максимальный К.П.Д. ступеней достигается при оптимальном значении скоростной характеристики 1. На практике расчетная точка принимается обычно левее оптимальной, т.е. 1рас 1опт . Это позволяет при незначительном уменьшении К.П.Д. на режиме полного хода получать устойчивый К.П.Д. на режимах частичной нагрузки и несколько увеличить срабатываемый теплоперепад в ступенях, т.е. уменьшить число ступеней и, следовательно, массогабаритные характеристики турбины. Это особенно важно для корабельных турбин облегченного типа, которые значительную часть срока службы работают на режимах частичной нагрузки. Тепловой расчет турбинных ступеней осуществляется по методу треугольников скоростей. Производится предварительный и уточненный расчет первой и последней ступеней, число ступеней в турбине определяется по среднему теплоперепаду с учетом коэффициента возвращенной теплоты.
Для упрощения расчетов принят только один отбор пара. Все расчеты выполняются в соответствии с требованиями, изложенными в гл. 3.
Примечание: все расчеты выполняются в табличной форме.
З ависимость U =(1)
Рис.1