汽轮机课程设计-设计计算说明书-西安交大
课程设计汽轮机
课程设计汽轮机一、教学目标本课程的目标是让学生掌握汽轮机的基本原理、结构和工作流程，了解汽轮机在现代工业中的应用及其重要性。
知识目标：学生能够描述汽轮机的基本原理、结构和工作流程，了解汽轮机的分类和特点。
技能目标：学生能够运用所学知识分析汽轮机的工作性能，进行简单的故障诊断和维护。
情感态度价值观目标：学生能够认识到汽轮机在现代工业中的重要性，培养对汽轮机技术的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽轮机的基本原理、结构、工作流程及其在现代工业中的应用。
1.汽轮机的基本原理：学生将学习汽轮机的工作原理，包括蒸汽的生成、膨胀和做功过程。
2.汽轮机的结构：学生将了解汽轮机的主要组成部分，如转子、静子、调速系统等，并学习其功能和相互关系。
3.汽轮机的工作流程：学生将掌握汽轮机的工作流程，包括蒸汽的进入、膨胀、排气等阶段。
4.汽轮机在现代工业中的应用：学生将学习汽轮机在电力、石油、化工等领域的应用及其重要性。
三、教学方法本课程将采用讲授法、案例分析法和实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：教师将通过讲解汽轮机的基本原理、结构和工作流程，引导学生掌握相关知识。
2.案例分析法：教师将提供汽轮机实际运行案例，引导学生运用所学知识进行分析，提高学生的实际操作能力。
3.实验法：学生将有机会进行汽轮机模型实验，观察和验证汽轮机的工作原理，增强对知识的理解和记忆。
四、教学资源本课程将使用教材、参考书、多媒体资料和实验设备等多种教学资源。
1.教材：将选用权威、实用的教材，为学生提供全面、系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：利用多媒体课件、视频等资料，生动展示汽轮机的工作原理和实际运行场景。
4.实验设备：提供汽轮机模型实验设备，让学生亲自动手操作，提高实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多种形式，以全面客观地评价学生的学习成果。
汽轮机课程设计说明书
船用汽轮机课程设计说明书摘要 (3)前言 (3)一、汽轮机定型 (4)1. 初终参数的选择 (4)2. 缸数的选择 (4)3. 调节级型式的选择 (5)4. 非调节级型式的选择 (5)5. 低压缸流路的选择 (6)二、机组近似膨胀过程 (7)1. 机组近似膨胀线和各状态点参数 (7)2. 详细计算 (7)三、低压缸热计算 (10)1. 主要尺寸计算 (10)2. 通流部分绘制 (11)3. 分级和焓降分配 (13)4. 详细计算 (14)4.1 第1级 (14)4.2 第2级 (19)4.3 第3级 (23)四、高压缸热计算 (28)1. 调节级热计算 (28)1.1 预先估算 (28)1.2 详细计算 (28)2. 非调节级热计算 (31)2.1 预先计算 (31)2.2 详细计算 (33)五、机组功率和效率 (37)附录1 机组预先计算 (38)附录2 高压缸热计算 (40)附录3 低压缸热计算 (48)附录4 机组功率与效率 (52)另：附图1 机组近似膨胀线附图2 低压缸膨胀过程线本次课程设计针对船用汽轮机，在给定蒸汽初温、初压和排汽压力的情况下，确定了蒸汽在整个机组内膨胀的近似热力过程，计算了高、低压缸内各级的主要尺寸、功率和效率。
最后根据计算结果，画出了蒸汽在高压缸调节级、非调节级和低压缸的h-s图，以及汽轮机低压缸通流部分的剖视图。
前言本组汽轮机功率是40000马力，入口蒸汽过热。
根据老师建议，并经过简单估算，我们采用双缸汽轮机，并在低压缸入口分流，调节级采用双列速度级。
在计算过程中，不考虑抽汽和漏汽，即整个机组内蒸汽流量恒定。
设计过程大致如下：●方案论证：对蒸汽初终参数、汽轮机缸数、调节级型式等进行选择。
●近似膨胀过程：根据蒸汽初终参数和自己选取的高、低压缸内焓降比例，画出机组的近似膨胀线，并算出线上各节点的热力参数，以此确定高压缸调节级、非调节级和低压缸的进出口参数。
●低压缸热计算：1)主要尺寸计算：即确定最末级的尺寸。
汽轮机课程设计
汽轮机课程设计1. 设计背景汽轮机是一种利用蒸汽能转换为机械能的热动力设备，广泛应用于发电厂、石油化工企业等各类工业领域。
由于汽轮机的运行原理比较复杂，对于机电工程专业的学生来说，汽轮机的学习和应用都是一个重要的课程。
本文旨在给出一种基于汽轮机学习的课程设计方案，帮助学生更好地理解汽轮机的工作原理和应用，培养学生的实践能力。
2. 设计内容2.1 设计目标•了解汽轮机工作原理和组成结构；•掌握汽轮机调节运行的方法；•能够进行汽轮机数据处理和分析；•能够对汽轮机进行维修和保养。
2.2 设计步骤1.理论学习学生需要先学习汽轮机的工作原理、组成结构、调节运行方法等相关理论知识，这些知识可以通过课堂讲授、教材阅读、网络资源等途径获取。
2.实践练习学生需要通过实践操作来巩固和应用所学的理论知识，具体包括以下几个方面：–数据采集和处理：学生需要使用传感器和数据采集系统对汽轮机进行数据采集，并通过计算机软件进行数据处理和分析。
–检测和维修：学生需要使用专业工具和设备对汽轮机进行检测和维修，包括清洁、换油、更换零部件等。
–模拟实验：学生需要通过模拟实验来模拟汽轮机的运行状态，观察和研究汽轮机的性能指标和工况变化。
3.报告撰写学生需要根据实践操作和理论研究的结果，编写一份详细的课程设计报告，包括以下内容：–设计背景和目标；–理论学习的；–实践操作的过程和方法；–实验结果和数据处理分析；–操作中遇到的问题和解决方案；–对课程设计的和反思，提出改进建议。
3. 设计意义和价值本课程设计方案可以帮助学生更好地理解汽轮机的工作原理和应用，开拓学生的实践能力和创新意识。
同时，本方案设计的实践操作环节可以使学生了解汽轮机在实际应用中的变化和运行状况，掌握对汽轮机的维修和保养方法，提高综合实践能力和操作技能。
通过本方案的学习，学生可以更好地适应工作环境的需求，为未来的职业生涯打下坚实的基础。
4.汽轮机作为一种重要的热动力设备，在各行各业中都有广泛的应用。
汽轮机课程设计说明书
目录一、课程设计的目的和要求 (2)二、设计题目 (2)三、设计工况汽轮机进汽量的确定 (2)1、设计工况的功率 (2)2、设计工况汽轮机进汽量的近似量 (2)四、调节级热力计算 (3)1、调节级部分相关参数的确定 (3)2、喷嘴部分计算 (4)3、第一列动叶部分计算 (5)4、导叶部分计算 (7)5、第二列动叶部分计算 (8)6、各项损失计算 (10)7、调节级焓降及功率 (11)五、压力级热力计算 (12)1、压力级级数的确定 (12)2、压力级的部分相关参数的确定 (12)3、反作用度的选取及喷嘴部分计算 (12)4、动叶部分计算 (13)5、各项损失计算 (14)5、压力级焓降及功率 (15)六、功率校核 (15)七、总结分析 (16)附：数据汇总表 (17)一、课程设计的目的和要求课程设计是一个综合性的学习过程。
目的在于总结和巩固已学得的基础理论，培养查阅资料、进行工程计算、识图和绘图能力，并在实践过程中吸取新的知识。
具体要求是按照给定的设计条件,选取相关参数，进行详细的调节级和压力级的热力计算，确定汽轮机流通部分的尺寸,以求达到较高的汽轮机效率。
二、设计题目机组型号：B50-8。
82/3.43机组型式：多级冲动式背压汽轮机新汽压力：8。
82 Mpa新汽温度：535。
0℃排汽压力：3。
43 Mpa额定功率:25MW转速：3000 rpm三、设计工况汽轮机进汽量的确定1、设计工况的功率汽轮机设计工况的选取，一般按其在电网或热网中承担的负荷的性质决定. 本课设设计汽轮机承担基本负荷,故其设计工况的功率Ne为额定功率，以便在运行过程中获得最高的平均效率.2、设计工况汽轮机进汽量计算1、配汽方式：喷嘴调节2、调节级型式：双列级。
3、参数选取(1)设计功率=额定功率=经济功率=25 MW（2）汽轮机相对内效率ηri=70.00％(3)机械效率ηm=99%（4）发电机效率ηg=97%4、近似热力过程线拟定（1)进汽节流损失ΔP0=0.03×P0=0.2646 Mpa调节级喷嘴前P0’=0。
大学汽轮机课程设计
大学汽轮机课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握汽轮机的基本结构、工作原理及性能参数；2. 学习汽轮机的设计原则，了解不同类型汽轮机的特点及适用场合；3. 掌握汽轮机热力计算、气动计算和强度计算的基本方法；4. 了解汽轮机系统优化设计及节能技术。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行汽轮机选型、设计和计算；2. 培养学生运用CAD等软件绘制汽轮机零部件图纸的能力；3. 培养学生运用专业软件对汽轮机系统进行仿真分析的能力；4. 提高学生解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱祖国、热爱专业，树立正确的价值观；2. 培养学生严谨求实、团结协作的科学态度；3. 增强学生的环保意识，认识到节能减排的重要性；4. 培养学生勇于创新、敢于挑战的精神。
本课程针对大学高年级学生，结合学科特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生具备扎实的汽轮机理论知识，较强的实践能力和创新精神，为我国汽轮机行业的发展贡献力量。
二、教学内容1. 汽轮机概述：介绍汽轮机的发展历程、基本结构、分类及工作原理，对应教材第一章内容。
- 汽轮机的基本结构及工作原理；- 汽轮机的类型及适用场合。
2. 汽轮机设计与计算：讲解汽轮机设计原则、热力计算、气动计算和强度计算方法，对应教材第二章和第三章内容。
- 汽轮机设计原则及流程；- 汽轮机热力计算方法；- 汽轮机气动计算方法；- 汽轮机强度计算方法。
3. 汽轮机系统设计与优化：介绍汽轮机系统设计方法、优化原则及节能技术，对应教材第四章内容。
- 汽轮机系统设计方法；- 汽轮机系统优化原则；- 节能技术及其在汽轮机中的应用。
4. 汽轮机零部件设计：分析汽轮机主要零部件的设计方法及注意事项，对应教材第五章内容。
- 汽轮机叶片设计；- 汽轮机转子设计；- 汽轮机静子设计。
5. 汽轮机设计实例及仿真分析：结合实际工程案例，运用专业软件进行汽轮机设计及仿真分析，对应教材第六章内容。
汽轮机课程设计
CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 课程设计题目： 600MW 超临界汽轮机通流部分设计（中压缸）学生姓名：丁艳平院（系）名称：能源与动力工程班级 :热能与动力工程03-03 班指导教师：谭欣星2006 年 11月能源与动力工程学院课程设计任务书热能动力工程专业036503班课程名称题目汽轮机原理600MW 超临界汽轮机通流部分设计（中压缸）任务起止日期： 2006 年 11 月 13日~ 2006年12月4日学生姓名丁艳平2006年 12月 4 日指导教师谭欣星2006年 11月 5 日教研室主任年月日院长年月日能源与动力工程学院课题内容与要求设计内容1.根据给定参数分析并选择汽轮机的型式、通流部分形状及有关参数；2.拟定汽轮机近似热力过程曲线和原则性回热系统，计算高压缸排汽到中压缸进汽段的压力损失（即确定中压缸进汽压力）；3.根据通流部分形状和回热抽汽点要求，确定压力级即非调节级的级数，并进行各级比焓降分配；4.对各级进行详细的热力计算，求出各级通流部分的几何尺寸、相对内效率和内功率，确定汽轮机实际的热力过程曲线；5. 根据各级热力计算的结果，修正各回热抽汽点压力以符合实际热力过程曲线的要求，并修正回热系统的热平衡计算；6.根据需要修正汽轮机热力计算结果；设计要求1．运行时具有较高的经济性；2．不同工况下工作时均有高的可靠性；3．在满足经济性和可靠性要求的同时，还应考虑到汽轮机的结构紧凑、系统简单、布置合理。
已知技术条件与参数2.转速 3000r/min3.主汽压力：；主汽温度： 566℃4.高压缸排汽压力5.给水温度 284℃，中压缸进汽量 h课题完成后应提交的文件（设计说明书、图表、设计图纸等）1．绘制通流部分方案图及纵剖面图。
2．设计、计算说明书一册。
3．详细的设计过程、思路说明。
参考文献资料1. 汽轮机课程设计参考资料冯慧雯，水利电力出版社，19982.汽轮机原理翦天聪，水利电力出版社， 19853.叶轮机械原理舒士甄等，清华大学出版社， 19914.有关超临界 600MW汽轮机培训教材同组设计者李国勇，那昕，丁艳平胡风华，欧阳海特，陈超注： 1.此任务书应由指导教师填写。
汽轮机课程设计
汽轮机课程设计第一章绪言ξ1.1、变工况计算的意义汽轮机在变工况条件下工作时，沿通流部分各级的蒸汽流量，喷嘴动叶前后的气温，汽压及湿度将偏离设计值，使零部件的受力情况，轴向推力，效率，出力发生变化。
此外，汽轮机在启停或负荷剧烈变动时，可能在零部件中产生很大的热应力，引起金属材料疲劳损伤，影响机组寿命，这种情况，在大型机组上尤为注意。
为此常常需要对它们进行校核和分析，以保证机组的安全可靠和经济运行。
由于变工况热力计算能获得各级的状态参数，理想比焓降，反动度，效率，出力等较详尽的数据，这就为强度分析，推力计算以及了解效率及出力变化提供了科学的参考依据。
因此，变工况热力核算常成为了解机组运行情况，预测设备系统改进所产生的效果，乃至分析事故原因的重要手段。
ξ1.2、变工况数值计算的方法与特点1.2.1、方法汽轮机整机的热力计算是建立在单级核算的基础上的。
目前，在变工况计算中，根据不同的给定原始条件，单级的详细热力核算可分为顺序计算和倒序计算两种基本方法，此外还有将倒序和顺序结合起来的混合算法。
1.2.2、特点顺序算法以给定的级前状态为起点，由前向后计算;倒序算法则以给定的级后状态为起点，由后向前计算。
混合算法中，每级都包含若干轮先是倒序后是顺序的混合计算，只有当倒序与顺序的计算结果相符合时，级的核算才可以结束，然后逐级向前推进。
三种方法都建立在喷嘴和动叶出口截面连续性方程和单级工作原理的基础上，并且计算时，级流量和几何尺寸是已知的。
与此相对应，单级的数值计算也有顺序，倒序和混合三种算法。
汽轮机在级在偏离设计工况工作时，在许多情况下，常常已知级后的压力以及流量，此时采用以级后状态为起点的倒序算法较为方便。
这种情况常出现在凝汽式和被压式机组的末级或是抽汽机组抽汽点前面的压力级，也可能出现第1页贵州大学课程设计在通流部分被拆除级前面的压力级，由于凝汽器内的压力或是抽汽压力或是被压发生变化，需要对其级前的功率，效率进行校核。
汽轮机课程设计
汽轮机课程设计⼀、设计任务初步设计⼀台冲动式汽轮机，⽤以带动发电机。
1. 原始数据：蒸汽初参数：p0=3.43MPa, t0=435℃;凝汽器出⼝处压⼒：pc=5.4kPa;给⽔温度：tfw=160℃;经济功率：Pc=12000kW±1%;汽轮机转速：n=3000r/min;汽轮机内效率：ηoi=0.80±1%2. 设计任务：(1). 热⼒系统设计及计算：拟定具有三级抽汽的热⼒系统，其中第2级抽汽供除氧器加热⽤；作出原则性热⼒系统图；计算系统热耗率。
(2). 汽轮机的热⼒设计及计算：调节级与压⼒级的焓降分配；调节级的⽅案⽐较及详细热⼒计算；压⼒机的详细热⼒设计及计算。
(3). 按⽐例绘出调节级与各个压⼒机的速度三⾓形，以及在i-s图上的热⼒膨胀过程曲线。
给出热⼒设计说明书。
⼆、设计机组热⼒系统1. 概述：如图1所⽰，设计机组为单机带3级回热抽汽的热⼒发电系统。
锅炉新蒸汽通过阀v3 进⼊汽轮机做功，带动发电机⼯作，乏汽通过凝汽器，经给⽔泵升压后依次通过射极抽汽器，低压加热器、除氧器、给⽔泵、⾼压加热器返回锅炉，完成循环。
2. ⼏点说明：(1). 在汽轮机设计3个抽汽⼝，分别供⾼压加热器、除氧器、低压加热器回热之⽤。
(2). 为了保证凝汽器的真空，及时排除漏⼊空⽓，设置射极抽汽器sc，利⽤阀v2的引⼊部分新蒸汽，抽出漏汽，辅助凝汽器维持真空，其凝结疏⽔汇⼊凝结⽔泵，此过程会增⼤主蒸汽流量。
(3). 除氧器⼯作压⼒恒为0.118MPa，为了在低负荷时保证其正常⼯作，新蒸汽⼀分⽀通过阀v1与汽轮机中压抽汽⼀同引⼊除氧器，以便于在不同⼯况下维持其⼯作压⼒。
此过程同样会增⼤主蒸汽流量。
(4). 汽轮机前轴封漏⽓不予利⽤，直接排空。
3. 回热系统各点温度的确定：(1). 由凝汽器出⼝处压⼒pc=5.4kPa;经⽂献[3]查得对应饱和温度ts=34.6℃;凝汽器端差取1℃，于是tc=33.6℃(2). 由除氧器⼯作压⼒0.118MPa，由⽂献[3]查得其饱和温度为tcy=104.8℃=t4;(3). 凝结⽔泵、给⽔泵温升取2℃。
汽轮机的设计计算说明书
汽轮机的设计计算说明书一、前言在工业生产和民用生活中，汽轮机有着广泛的应用。
汽轮机是一种以汽轮机为动力的涡轮机，其设计计算方法对汽轮机性能的优化、运行过程的稳定性都起到了非常重要的影响。
本文旨在对汽轮机设计计算的基本原理进行说明，以期能够为相关领域的工程师和科研人员提供一些有益的信息。
二、汽轮机设计计算的基本原理1.汽轮机结构及工作原理汽轮机主要由轮毂、叶片、流道、固定导叶和叶环等组成。
其工作原理是：热能转化为动能，压缩空气进入汽轮机的压力容器中，汽轮机转子在高速旋转的状态下将压缩气体推向燃气发生器中，与燃料混合后进行燃烧，再次提高热能和压力，然后通过高速旋转的叶片将动能输出至负载设备。
2.汽轮机的设计汽轮机的设计目的在于满足一定的工作条件下的性能要求。
设计汽轮机时需要考虑多种因素，如输出功率、运转效率、排放要求等，同时还要考虑汽轮机在工作中的受力情况、热传输情况等问题。
设计汽轮机的主要步骤包括：（1）选择汽轮机结构：根据工作条件和性能要求进行合理选择。
（2）确定汽轮机参数：选择适当的参数组合方案，包括安装尺寸、输出功率、热效率和质量等。
（3）流场分析：经过计算流体力学分析，确定叶片和固定导叶的几何形状以及叶轮的流道（4）热力学分析：确定汽轮机所需供热温度和热功率。
（5）结构设计：设计汽轮机主轴、叶片和导叶等。
（6）材料选择：根据受力和温度的要求选择材料。
（7）改进设计：根据计算结果和实际情况进行调整和改进。
3.汽轮机计算设计汽轮机的计算涉及多方面问题，需要采用多种计算方法，包括流体力学计算、热力学计算、机械力学计算等。
在计算中需要考虑诸如叶片造型、流场分布、涡轮流道、叶片固定导叶的安装等因素。
三、结论汽轮机作为一种重要的动力设备，在工业生产和生活中具有广泛的应用，其设计计算对汽轮机性能的提高和使用寿命的延长具有重要意义。
对汽轮机的设计实行科学的计算方法，是保障汽轮机运行稳定，提高汽轮机效率的关键。
汽轮机课程设计（ＰＤＦ）
（一）汽轮机热平衡估算基本数据：额定功率Pr＝10000kW，设计功率Pe＝10000kW，新汽压力p0＝4.9MPa，新汽温度t0＝435℃，排汽压力pc＝0.008MPa。
1、近似热力过程曲线的拟定在h-s图上，由p0、t0可确定汽轮机进汽状态点0并查得初比焓h0＝3282.845226J/kg。
设进汽机构的节流损失△p0＝0.05p0，得调节级前压力Po′＝0.95p0＝4.875MPa，并确定调节级前蒸汽状态点1。
设排汽损失为0.02Pc，则排汽压力pc′＝0.00816MPa。
过1点作等比熵线向下交pc′线于2点，查得h3′＝2121.36644kJ/kg，整机的理想比焓降（Δhtmac）′＝h0-h3′=3282.845226-2121.3664=1161.478786kJ/kg。
估计汽轮机相对内效率ηri＝83％，有效比焓降Δhtmac＝（Δhtmac）′×ηri ＝1161.478786×0.83＝964.0273927kJ/kg，排汽比焓hz=2121.66443kJ/kg，光滑连接1、4点，得该机设计工况下的近似热力过程曲线，见图1。
图1 近似热力过程曲线（二）设计工况下的热力计算确定机组配汽方式采用喷嘴配汽2．调节级选型采用单列级3．主要参数⑴已知设计参数Po=4.9Mpa ，to=435℃， Pc=0.008Mpa， Pe=10000KW ，n=3000rpm⑵选取设计参数①设计功率设计功率Pe=10000kW②汽轮机相对内效率ηri选取某一ηri 值，待各级详细计算后与所得ηri′进行比较，直到符合要求为止。
这里取ηri=86%③机械效率：取ηm= 98%④发电效率：取ηg= 95%4．近似热力过程线的拟定（1）进汽机构的节流损失Δpo；阀门全开时，ΔPo=(0.03~0.05)Po，取调节级喷嘴前Po′=0.95Po（2）排汽管中压力损失ΔPc ：对于本机,认为Pc′=0.98Pc，即ΔPc=0.02Pc 5．汽轮机总进汽量的初步估算3.6*P elDo= —————————————*m+ΔD= 46.4443117t / h(Δht mac)′*ηriηgηmPel ——汽轮机的设计功率，kW(Δht mac)′——汽轮机通流部分的理想比焓降。
汽轮机课程设计 设计说明书
1引言1.1汽轮机简介汽轮机是以蒸汽为的旋转式热能动力机械，与其他原动机相比，它具有单机功率大、效率、运行平稳和使用寿命长等优点。
汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。
在使用化石燃料的现代常规火力发电厂、核电站及地热发电站中，都采用汽轮机为动力的汽轮发电机组。
汽轮机的排汽或中间抽汽还可用来满足生产和生活上的供热需要。
在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以应用各种类不同品位的热能得以合理有效地利用。
由于汽轮机能设计为变速运行，所以还可用它直接驱动各种从动机械，如泵、风机、高炉风机、压气机和船舶的螺旋桨等。
因此，汽轮机在国民经济中起着极其重要的作用。
1.2 600MW汽轮机课程设计的意义电力生产量是衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。
电力工业为国民经济各个领域和部门提供电能，它的发展直接影响着国民经济的发展速度，因此，必须超前发展。
装机容量从1949年占世界第25位，到如今的世界前列。
电力事业发展的宏伟目标，要求汽轮机在容量和效率方面都要上一个新的台阶，在今后的一段时间内，我国火电的主力机组将是300MW—600MW亚临界机组，同时要发展超临界机组。
1.3汽轮机课程设计要求：1）汽轮机为基本负荷兼调峰运行2）汽轮机型式：反动、一次中间再热、凝汽式1.4设计原则根据以上设计要求，按给定的设计条件，选取有关参数，确定汽轮机通流部分尺寸，力求获得较高的汽轮机效率。
汽轮机总体设计原则为在保证机组安全可靠的前提下，尽可能提高汽轮机的效率，降低能耗，提高机组经济性，即保证安全经济性。
承担基本负荷兼调峰的汽轮机，其运行工况稳定，年利用率高。
设计中的计算采用电子表格来计算，绘图采用手绘图,计算表格和附图统一见附录。
2 汽轮机结构与型式的确定2.1汽轮机参数、功率、型式的确定2.1.1 汽轮机初终参数的确定常规超临界机组的主蒸汽和再热蒸汽温度为538℃～560℃，典型参数为24.2MPa/566℃/566℃，对应的发电效率约为41%。
《汽轮机课程设计》说明
前言一、课程设计目的（1）通过课程设计，系统地总结、巩固并加深在《汽轮机原理》课程中已学知识，进一步了解汽轮机的工作原理。
在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下，进行某一机组的变工况热力计算，掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。
（2）在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下，进行某一机组的变工况热力计算，掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。
（3）通过课程设计对电站汽轮机建立整体的、量化的概念，掌握查阅和使用各种设计资料、标准、手册等参考文献的技巧。
（4）培养综合应用书本知识、自主学习、独立工作的能力，以及与其他人相互协作的工作作风。
二、课程设计内容以某种型号的汽轮机为对象，在已知结构参数和非设计工况新蒸汽参数和流量的条件下，、进行通流部分热力校核计算，求出该工况下级的内功率、相对内功率等全部特征参数，并与设计工况作对比分析。
主要计算工作如下：（1）设计工况下通流部分各级热力过程参数计算。
对径高比小于6的级，在最终计算结果中，用近似公式估算出叶根处的反动度。
（2）轴端汽封漏汽量校核计算。
（3）与设计工况的性能和特征参数作比较计算。
三、整机计算步骤将该型汽轮机的通流部分划为高、中压缸和低压缸2个计算模块，我们2人为一组，一人采用顺算法计算高、中压缸，另一人采用逆算法计算低压缸。
2人协同工作，共同商定计算方案和迭代策略。
本人进行的是高、中压缸的顺算计算。
为了便于计算，作出如下约定：（1）各级回热抽汽量正比于主蒸汽流量；（2）门杆漏气和调门开启重叠度不计；（3）余速利用系数参考值为：调节级后的第一压力级、前面有抽汽口的压力级利用上一级余速的系数为0.4，其它压力级为0.8；（4）对径高比小于6的级，在最终计算结果中，用近似公式估算出叶根处的反动度；（5）第一次计算，用弗留各尔公式确定调节级后压力；（6）对径高比小于6的级，在最终计算结果中，用近似公式估算出叶根处的反动度。
汽轮机简介N300-16.7/537/537汽轮机设计参数本机组是按照美国西屋公司的技术制造的300MW亚临界、中间再热式、高中压合缸、双缸双排汽、单轴凝汽式汽轮机。
汽轮机原理课程设计
对单列级������������ = 0.35~0.44，对双列级������������ = 0.22~0.28。若理想焓降较 大，取值偏大；反之，取值偏小。 ③ 调节级反动度的选择 双列级： 反动度的分配以各叶栅通道光滑变化为原则，反动度大小最终由调节 级各列叶栅的出口面积予以实现。
抽汽焓可根据抽汽口压力，在拟定的热力过程线上得到。
3. 汽轮机总进汽量������0的估算
机组设计功率������������������ 的确定
根据机组额定功率，参考《参考资料》Pg32表2-2，选择“设计 功率/额定功率”，通过计算得到。
总进汽量������0的估算（方法一） 3.6������������������ ������0 = × ������ + ∆������ Δ������������ × ������������������ × ������������ × ������������ ������/ℎ
• 进汽机构阻力损失
′ ∆������0 = ������0 − ������0 =(3%～5%)������0 • 初估相对内效率������������������ 汽轮机有效焓降∆������������ ∆������������ = ∆������������ × ������������������ 排汽管出口状态3点焓 ℎ3 = ℎ0 − Δ������������ • 排汽管阻力损失 ′ ∆������������ = ������������ − ������������ = 2% − 6% ������������ • 末级余速损失 ∆ℎ������2 = 1.5% − 2.5% Δ������������，小机组 取偏小值 • 确定末级动叶出口状态点“4”点 • 确定中间“2”点，用光滑曲线连线
西安交大汽轮机课程设计12000kW报告
目录前言 (2)设计任务书 (4)详细设计过程 (5)一、汽轮机进汽量D的初步估算和近似热力过程曲线的初步计算 (5)二、调节级初步设计 (7)三、分段拟定汽轮机热力过程曲线 (8)四、整机进汽量估计 (8)五、回热系统平衡初步估算 (9)1. 确定给水温度 (9) (9)2. 确定加热器端差t3. 确定各级加热器的汽水参数 (9)4. 热系统平衡计算数值 (10)5. 回热系统热平衡估算 (11)六、流量校核 (111)七、调节级详细热力计算 (13)八、压力级详细热力计算 (15)参考文献 (18)心得体会 (18)前言能源与动力系统及自动化专业涡轮方向的学生在学习各专业课之后，再进行汽轮机课程设计是十分必要的，它使学生针对一台汽轮机的热力设计要求，综合运用专业的知识，是培养学生独立思考和分析能力的重要学习环节之一。
汽轮机课程设计的主要目的有以下几个方面：1.系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识，重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。
2.汽轮机热力设计的任务，一般是按照给定的设计条件，确定通流部分的几何参数，力求获得较高的相对内效率。
就汽轮机课程设计而言其任务通常是指各级的几何尺寸的确定及级效率和内功率的计算。
3.通过设计对整个汽轮机的结构作进一步的了解，明确主要部件在整个机组中的作用、位置及相互关系。
4.通过设计了解并掌握我国当前的技术政策和国建标准、设计资料等。
汽轮机的设计通常分成两个阶段，即方案设计和施工设计，在方案设计中，必须先选定汽轮机的原始数据，后进行热力设计，通过计算分析，确定汽轮机通流部分的结构尺寸，同时并绘制通流部分图及汽轮机纵剖图，并提出该产品的技术经济指标，然后将方案设计及分析意见通过审查，根据审查结果决定采用的基本方案，进行全面的计算和强度计算。
汽轮机设计的主要内容与设计程序大致包括：1.分析并确定汽轮机热力设计的基本参数，如汽轮机容量、进汽参数、转速、排汽压力或循环水温度、回热加热级数及给水温度、供热汽轮机的供汽压力等。
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s η oi η m η g
∙ m + ∆D0
其中，ηoi = 80%，ηm = 0.98 ， ηg = 0.95，hs = 1168.66kJ/kg为汽轮机理想焓 降，经济功率Pe = 6000kW，m=1.1，∆D0 = 3%D0 则计算得D0 = 27341kg/h 4. 回热系统热平衡计算 （1）由pc = 5.5kPa得，凝汽器内温度为t s = 34.6℃ 凝汽器端差∆t k = 1℃，则凝结水温度t k = 33.6℃ （2） 泵中为压缩过程， 泵后压力p1 = 0.118MPa， 泵后温度t1 = t k + 2℃ = 35.6℃ （3）射汽抽汽器中加热凝结水，压力p2 = 0.118MPa， 取t 2 = t1 + 3℃ = 38.6℃，抽气量Dc2 = 0.5%D0 = 0.0391kg/s
回热系统热平衡计算1由p55kpa得凝汽器内温度为t346凝汽器端差?t1则凝结水温度t3362泵中为压缩过程泵后压力p0118mpa泵后温度tt23563射汽抽汽器中加热凝结水压力p0118mpa取tt3386抽气量d05d00391kgshc24除氧器工作参数0118mpa1043a抽汽压力0295mpab除氧器出口温度t1043c漏气量按1计算d补水水压02mpa水温25补水量500kgh5给水泵出口温度tt310736确定高加低加抽汽点a加热器给水出口温度由等焓升原则确定tttt813b高加低加抽汽点计算值给水出口温度温mpan15031530515除氧器1043010430118n8133843005637对加热器由能量关系确定抽汽量a高压加热器给水量进入通流蒸汽量射汽抽汽器274777kgh抽汽量给水量给水焓升抽汽焓降21427kghb除氧器给水量进入通流蒸汽量射汽抽汽器高加抽汽量补水除氧器抽汽量239985kgh抽汽量给水量给水焓升抽汽焓降8365kgha高压加热器给水量进入通流蒸汽量射汽抽汽器高加抽汽量补水除氧器抽汽量除氧器给水量239985kgh抽汽量给水量给水焓升抽汽焓降18815kgh加热器传热器端差加热器饱和水加热器压力抽气管压损?p抽汽压力mpa抽汽焓值kjkg饱和水焓值kjkg645226322843726437263530634041给水出口焓值kjkg8p01778p05560295006082983288026335
透平机械原理 课程设计计算说明书
设计题目: 700kW 单级凝汽式汽轮机设计
班级动力机械 2 班 姓名覃建华 指导教师赵志军 2015 年 1 月 3 日
汽轮机设计计算说明书
一、设计任务书 初步设计一台冲动凝汽式汽轮机，用以带动发电机。 1. 原始参数 蒸汽初参数p0 = 0.98MPat 0 = 300℃ 凝汽器进口处压力pc = 0.3Mpa 给水温度t fw = 550℃ 经济功率Pe = 700kW ± 1% 汽轮机转速n = 3000r/min 汽轮机内效率ηoi = (80 ± 1)% 2. 设计任务 （1）热力系统设计及计算 拟定具有三级抽汽的热力系统， 其中第二级抽汽供除氧器加热用；做原则性热力 系统图；计算系统的热耗率。 （2）汽轮机的热力设计及计算 调节级与非调节级的焓降分配； 调节级的方案比较与详细热力计算；非调节级的 热力设计及计算； 按比例绘出各级速度三角形及汽轮机在 i-s 图上的热力膨胀过程曲线图。 （3）绘制一张汽轮机纵剖面图。 （4）设计计算说明书一份。 二、设计步骤 1. 画出原则性热力系统图 根据设计要求，参考同类型机型设计，其系统用下图 3-1 表示。为了对系统 进行热平衡计算。首先，应作出汽轮机蒸汽膨胀近似过程曲线。其次，确定各加 热器温度，抽汽压力等有关的数据。最后，根据能量守恒计算每一个加热器的抽 汽量，同时对功率进行平衡（<5%） 。
1 (°)
14.5
15.0
15.0
15.1
16.1
17.0
17.1
17.1
C1 (m/s) 385.48 401.77 406.39 418.07 413.88 411.20 423.31 440.13
1 (m/s) 216.88 223.74 222.69 223.20 212.99 199.58 206.20 202.19
D0 27341 4.75kg /(kW h) N g 5756.6
Hale Waihona Puke 发电装置热耗率：' qg 4.75(i0 in 4.63 675.6) 12487.9kJ /(kW h) 2 ) 4.75 (330
三、心得与体会 通过这次冲动凝汽式汽轮机的课程设计， 我对汽轮机的结构构造与热力学原 理有了更深的理解， 不仅将在汽轮机原理课中学到的理论知识融会贯通，同时也 更好地理解了在生产实习中见到的汽轮机生产过程。 在课程设计过程中，由于在汽轮机原理课程中学到的知识遗忘较多，一度使 得工作中断，没有头绪。后来，通过认真的复习了课本，同时联想在生产实习中 见到的汽轮机具体结构，才逐步解开了一个又一个难题。总体来说，这次课程设 计收获还是很大的，具体表现在以下几点： 一、 通过查阅图书馆中的书籍与电子文献，使得收集资源与信息的能力有了 很大提高； 二、 将书本上的理论知识与生产实习的具体实践相结合，学会了理论与实际 结合解决问题的方法； 三、通过 Auto CAD 作图的过程，进一步增强了计算机作图能力； 四、通过设计说明书的书写，学会了整理计算过程与呈现设计结果。 不可避免，由于知识与经验不足，本设计中还存在着一些问题，设计出的汽 轮机结构还需进一步改进， 例如适当提高调节级平均直径，适当降低除氧器抽汽 压力，适当降低低加抽汽压力等。 本次课程设计中得到了老师的悉心指导与同学的热心帮助，在此予以感谢！
2 2 节流损失Δpc = λ(100 ) pc = 0.05pc ，
c
p′c = 5.72MPa ′ （4）由p0 = 3.29MPa，t 0 = 435℃， p′c = 5.72MPa，得h′s = 1158.48MPa （5）由hi = h′s ηoi ，得hi = 926.78MPa 确定汽轮机出口点状态 5 点： h5 = 2377.85MPa，s5 = 7.74kJ/(kg ∙ ℃) 2 4 点：h4 = h5 − c2 /2 = 2372.85kJ/kg， s4 = 7.72kJ/(kg ∙ ℃) （6）初步设计调节级 a 选取中径dm = 1.1m b 小机组取双列复速级ca =
（4）除氧器工作参数 0.118MPa，104.3℃ a 抽汽压力 0.295MPa b 除氧器出口温度t 4 = 104.3℃ c 漏气量按 1%计算 d 补水水压 0.2MPa，水温 25℃，补水量 500kg/h （5）给水泵出口温度t 5 = t 4 + 3℃ = 107.3℃ （6）确定高加、低加抽汽点 a 加热器给水出口温度由等焓升原则确定，t 3 = t 2 + (t fw − t 5 ) = 81.3℃ b 高加、低加抽汽点计算值 给水 传热 加热 加热 饱和 给水 抽气 抽汽 抽汽 出口 器端 器饱 器压 水焓 出口 加热器 管压 压力 焓值 温度 差 和水 力 值 焓值 损∆P (MPa) (kJ/kg) (℃) (℃) 温(℃) (MPa) (kJ/kg) (kJ/kg) 150 3 153 0.515 8%Pn 0.556 2983 645.22 632.28 n1 0 104.3 0.118 0.177 0.295 2880 437.26 437.26 除氧器 104.3 81.3 3 84.3 0.0563 8%Pn 0.0608 2633 353.06 340.41 n2 （7）对加热器由能量关系确定抽汽量 a 高压加热器 给水量=进入通流蒸汽量+射汽抽汽器=27477.7kg/h 抽汽量=给水量× 给水焓升/抽汽焓降=2142.7kg/h b 除氧器 给水量=进入通流蒸汽量+射汽抽汽器-高加抽汽量-补水-除氧器抽汽量 =23998.5kg/h 抽汽量=给水量× 给水焓升/抽汽焓降=836.5kg/h a 高压加热器 给水量=进入通流蒸汽量+射汽抽汽器-高加抽汽量-补水-除氧器抽汽量=除氧器给 水量=23998.5kg/h 抽汽量=给水量× 给水焓升/抽汽焓降=1881.5kg/h 5. 功率校核 三个抽汽点将过程线分为四段 （1）进汽-高加抽汽流量：27341kg/h （2）高加抽汽-除氧器流量：25198kg/h （3）除氧器-低加抽汽流量：24361kg/h （4）低加抽汽-凝汽器流量：22480kg/h 1 调节级 178.8 142.8 有效焓降(kJ/kg) 27341 27341 流量(kg/h) 1358 1084 功率 kW 则P 总 = P ∙ ηm ∙ ηg = 6045.9kW，
' (m/s) 2
C1 (m/s)
746.63
2 (m/s)
562.94
C1' (m/s)
429.55
' (°) 1
286.06
1 (°)
14.50
2 (°)
15.80
2' (°)
18.29
15.75
（2）压力级速度三角形 u(m/s) 178.98 189.97 196.25 208.81 218.23 233.93 240.21 265.33
2 103 25198 721
3 247 24361 1671
4 260 22480 1623
偏差为∆P = 0.76% < 1%，符合要求。
6. 调节级热力计算 本设计中，采用了双列调节级，苏字调节级叶栅。 为择出最佳方案，至少应考虑 d 与xa 变化时的不同结果。限于时间，本设计 仅给出d = 1100mm时， 速比为 0.21， 0.22， 0.23， 0.24， 0.25， 0.26 的各个方案： 共六个方案。详细计算过程见调节级详细热力计算表。 在选择调节级方案时，应考虑多方面因素，至少包含以下几点： 1） 由于调节级效率较低，如果hs 过大，可能影响整机效率。 2） 由于高加抽汽点的限制而第一非调节级利用的焓降一般也比较小，所以 调节级后到高加抽汽之间的压力级级数对调节级方案选择施加了较大的限制。 3） 调节级焓降越大，变工况越恶劣，机组运行危险增加，可靠性下降。 4） 工艺性方面的考虑，应尽量采用少的级数。 综合考虑，本设计采用速比为 0.21，这样调节级到高加抽汽之间可用一 级，给以后的设计带来方便。 调节级计算结果见附表所示。 7. 压力级热力计算 综合考虑，本设计采用xa = 0.21，这样调节级后到高加抽汽间可采用一级。 设计思想： 首先， 避免直径突跳， 以期获得变化光滑的通流部分， 尤其在高、 中压部分， 减少由于汽流通道突跳扰动引起的熵增； 其次， 注意良好地组织流动， 控制超高，以及末级叶片的径高比；最后，在设计中，从制造角度考虑，在满足 要求的经济型指标的前提下，尽量采用已有的设计，强调通用性，减少加工量。 A．通流部分：在本设计中是一个被充分重视的问题，前面已经提到过当前 在设计中， 通流部分的改进是一项主要的工作， 在这里无法对进汽部分进行设计， 所以把重点放在了高、中压通流部分，力求平缓的变化。 B．良好地组织汽流：在压力级计算中，应该对进口汽流角给予足够重视， 注意他们是否满足《汽轮机原理》中所导出的相互关系，是否符合所用叶型的要 求 C．工艺方面：在保证经济性达到要求的情况下，减少零件的种类会降低制 造成本。 本设计试图在这些方面做出努力， 比如各级动叶的一致 （除高度的差别） 和叶轮的一致。 压力级计算结果见附表所示。 8. 其他计算 （1）调节级速度三角形 u(m/s) 172.7 u(m/s) 172.7 u(m/s) 172.7 u(m/s) 172.7