汽轮机课程设计报告书
汽轮机课程设计实训报告
一、前言汽轮机作为一种高效的能量转换装置，广泛应用于电力、石油、化工等领域。
为了更好地理解和掌握汽轮机的工作原理、结构特点及运行性能，我们进行了汽轮机课程设计实训。
本次实训旨在通过实际操作，加深对汽轮机理论知识的学习，提高我们的实践能力。
二、实训目的1. 理解汽轮机的工作原理和结构特点；2. 掌握汽轮机的设计方法及计算步骤；3. 提高动手操作能力和工程实践能力；4. 培养团队协作精神和创新意识。
三、实训内容本次实训主要包括以下内容：1. 汽轮机基础知识；2. 汽轮机结构分析；3. 汽轮机设计计算；4. 汽轮机性能分析；5. 汽轮机运行维护。
四、实训过程1. 汽轮机基础知识实训开始，我们首先学习了汽轮机的基本概念、工作原理和分类。
通过查阅资料，我们了解到汽轮机是将热能转换为机械能的装置，主要由汽轮机本体、汽轮机调节系统、汽轮机辅助设备等组成。
2. 汽轮机结构分析在了解汽轮机基础知识后，我们开始对汽轮机结构进行分析。
通过对汽轮机本体的结构、零部件的形状和作用进行分析，我们深入了解了汽轮机的运行原理。
3. 汽轮机设计计算在掌握汽轮机结构的基础上，我们进行了汽轮机设计计算。
实训过程中，我们学习了汽轮机设计的基本方法，包括热力计算、机械计算、强度计算等。
通过计算，我们得到了汽轮机的性能参数，如功率、效率、转速等。
4. 汽轮机性能分析在设计计算的基础上，我们对汽轮机的性能进行了分析。
通过对比不同参数对汽轮机性能的影响，我们了解了如何优化汽轮机的设计。
5. 汽轮机运行维护最后，我们学习了汽轮机的运行维护知识。
通过了解汽轮机的运行原理和结构特点，我们掌握了汽轮机的运行维护方法，为今后的工作打下了基础。
五、实训心得通过本次汽轮机课程设计实训，我收获颇丰。
以下是我的一些心得体会：1. 理论与实践相结合：本次实训使我深刻认识到理论与实践相结合的重要性。
只有在理论指导下，才能更好地进行实践；反之，实践经验也能丰富我们的理论知识。
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。
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。
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。
25MW汽轮机课程设计说明书
汽轮机课程设计汽轮机参数：容量：25MW蒸汽初参数：压力:3.43Mpa 温度:435℃排汽参数：冷却水温20℃背压：0.005～0.006Mpa (取0.005 Mpa)前轴封漏汽与轴封加热器耗汽量为0.007D○,轴封加热器焓升21KJ/Kg加热器效率ηjr=0.98设计功率:Pr=25MW最大功率P=25*(0.2～0.3)1.近拟热力过程图在焓熵图上选取进口参数P0=3.43MP a,t0=435℃,可得h0=3304kJ/Kg.设进汽机构的节流损失△P0=0.04P0，可得调节级压力=3.3MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1（3.3MP a,435℃）过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降（△h t mac）’=h0-h2t=3304-2128=1176 KJ/Kg.选取汽轮机的内效率η=0.85，有效比焓降△h i mac=（△h t mac）’*ηri=999.6KJ/Kg,排气比焓和h z=2304kj/kg.在焓熵图上得排汽点Z，用直线连接1，Z，去两点的中点沿等压线下移21-25Kj/Kg，用光滑曲线连接1，3两点，得热力过程曲线的近似曲线见图1，图1选取给水温度T=160℃回热级数:5内效率η=0.85主汽门和调节阀中节流损失△P0=(0.03～0.05)PO排汽管中压力损失△P C=(0.02～0.06)P C回热抽汽管中的压力损失△P E=(0.04～0.08)P E2.汽轮机进汽量D○ηm=0.99 ηg=0.97 m=1.15 △D=0.03D OD0=/ h i macηmηg*m+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97) +0.03△D=107.19 t/h2.抽汽压力确定采用大气式除氧器压力为0.118 MP A饱和温度为104.3℃3. 回热抽汽流量的计算(1) H1高加给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)21'11()107.46(697.4592.04)5.01()0.98(3024730.17)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）（2）H2高加 抽汽量 21'2'22()107.46*105.2855.07()0.98(2888619.27)fw w w e e e jrD h h D h h η-∆===-- （t/h ）H1疏水流入H2放热 ''1211'22760.17619.275.01*0.2452888619.27e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h)考虑前轴封漏汽'211'223098619.270.77*0.842888619.2l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 5.070.2450.84 3.985e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--= (t/h) (3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw ed D h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fw D D D D D D +∆+∆+∆+∆=2.35(/)ed D t h ∆= 94.8(/)cw D t h =(4)H3低加213'33105.4695.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η-∆===--(5)H4低加'214'44''3433'44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98402.2300.94.59*0.22(/)2492300.94.640.22 4.42(/)w w e cw e e jr e e e ee e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η-∆===----∆=∆==--∆=∆-∆=-=回热系统的校验1234123450e e e d eeD D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=5.013.985 2.354.54 4.420.19342107.19++++== 341094.8 4.544.420.8009107.19c w e e l n D D D D D α-∆-∆+∆--===1100.011nii α=-=<∑ 4. 流经各级组蒸汽量及其内功率调节级 0109.19(/)D t h = 0010()6133.653.6i D h h P KW -==第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-∆=-=111130983024106.1921793.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组211106.195.01101.18(/)e D D D t h =-∆=-= 230242888101.1838223.6i P kw -== 第三级组32297.175(/)e D D D t h =-∆= 32888276497.193347.93.6i P k w-== 第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-∆=-=42764264494.84831603.6i P kw -== 第五级组 54394.8754.4090.335(/)e D D D t h =-∆=-= 52644349290.3353813.53.6i P kw -== 第六级组 65490.3354.4285.95(/)e D D D t h =-∆=-= 62492230486.534485.883.6i P kw -== 整机内功率606134217938223347316038144485i ij j P P ===++++++∑26941kw =5. 计算汽机装置的热经济性机械损失: (1)22189.1(10.99)269m i m P P kw η=-=-= 汽机轴端功率: 22189.122226671n i m P P P kw =-=-= 发电机功率: 26671*0.9725870e n g P P kw η=== 内功率大于25000KW,合格 汽耗率: 0(.)10001071904.13()2130825870.78kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率:'0(.)0010001071903.74()()107.19*999.62700.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽轮机装置的热耗率(.)0() 4.13*(3304697.3)10765.67()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率 3600360033.44%10765.67el q η===6. 双列速度级的热力计算（1） 速度级的选择选择双列速度级（195-250KJ/Kg ）选择焓降为250kj/kg.故速度级的参数为：0107.19(/)D t h = 0 3.43()P M P a = 0435t =℃250(/)t h kJ kg ∆= 0.25a X = 1. 喷嘴热力计算 (1) 喷嘴理想焓降'(1)250*0.85212.5(/)n t b gb b h h kj kg ∆=∆-Ω-Ω-Ω==(2) 喷嘴进口状态参数0 3.3P MPa = 03304/h k j k g = 00435t C = 3010.53/k g m ρ= (3) 喷嘴出口状态参数由△h n 可以从H-S 图上查得:1 1.4p MPa = 31 6.25/t k g m ρ= 13091/t h kj k g = (4) 喷嘴形状的确定 前后压比: 10 1.40.420.5463..3n cr p p εε===<= 选用渐缩型喷嘴. (5) 喷嘴出口速度理想速度:1651.9(/)t c m s === 速度系数0.97ϕ=实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ϕ=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=111sin()sin αδα+=1.31i n 150.27162568=10.76o δ=(6) 轮周速度u10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===(7) 速度级的平均直径d m6060*158.091.0069()3.14*3000m u d m nπ=== (8) 喷嘴出口面积A n277.51n GA cm ===(9) 喷嘴出口高度l n177.511.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15n n om A l cm e d πα=== 选取部分进汽度e=0.6则叶高l n =16mm>15mm(10) 喷嘴损失n h ζ∆22(1)(10.99)*250*0.8512.56(/)n n h h kj kg ζϕ=-=-=2. 第一列动叶热力计算 (1)动叶进口汽流的相对速度(2) 根据C 1,U 1作速度三角形，由余弦定理可得：1w=482.03(/)m s ==1111111sin()608.86sin15.13sin sin463.62oc w αδβ--+==20.87o =(3) 动叶出口汽流相对速度因为0b Ω= 则21482.03(/)t w w m s == 查图, 0.878b ϕ=220.878*482.03423.22(/)b t w w m s ϕ===复速级动叶出口汽流角21(35)o oββ=--取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度2c =275.93(/)m s ==112222cos 423.22cos17sin sin 275.93ow c βα--==26.24o =(5) 动叶进口状态参数 喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+∆=+= 由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得) '1b n nl l l r t =+∆=+∆+∆15.80.5 1.517.8mm =++= (6)动叶出口面积1071903360022106.27()0.93*482.03*6.25b b b t t G A cm w μρ===(b μ 由图1-11查得)(7)动叶出口高度 12106.2718sin 0.6*3.14*100.6sin17.87b b om A l mm e d πβ=== '1118.5180.5b b l mm -=-=(8)动叶损失22222482.03(1)(10.878)26.6/22000tb w h kj kg ϕϕ∆=-=-= (9)动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ϕ=+∆=+=查H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=因为0bΩ=则12p p =3. 导叶热力计算(1) 导叶中汽流的理想比焓降0.05*25012.5(/)gb gb t h h kj kg ∆=Ω∆==(2)导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S 图查得导叶出口压力 '11.6p M P a = 导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-∆=导叶出口密度'31 6.18/kg m ρ=(3)导叶出口汽流理想速度'1318.02(/)t c m s ===导叶出口实际速度''110.918*318.02291.94(/)gb t c c m s ϕ===(gb ϕ由图1-18查取) 导叶出口汽流角'12(510)26.64 5.6421o o o o o αα=--=-=(4)导叶进口高度'18.2220.2gb b b l l l r t mm =+∆=+∆+∆=+=(6) 导叶顶部漏汽量'1()gbt t gb gb t G e d e μπδ∆=+gb m d d ≈ 'g b g bl l ≈0.6*0.6*3.14(1.00690.021)*100.45(/)gbt G kg s -∆=+=(7) 导叶出口面积10719023600''10.45159.00.938*318.02*6.18gbgb gb t G A cmc μρ-===(8) 导叶出口高度'1158.4423sin 0.6*3.14*100.69*sin 21gb gb om A l mm e d πα=== '2320.8 2.8g b g b l l m m -=-=(9) 导叶损失'2221318.02(1)(10.918)7.93/22000t gb c h kj kg ϕ∆=-=-=(10) 导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+∆=+= 由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降''0.1*25025/b b n h h kj kg ∆=Ω∆==(2) 动叶出口汽流理想状态参数'''213125.93253100.93/t b h h h kj kg =-∆=-= 由H-S 图查得动叶出口压力 '21.5p M P a = 动叶出口密度'32 5.56/tkg m ρ= (3) 动叶进口相对速度'1w ==155(/)m s ='''1111'1sin 291.9sin 21sin 42.5155o oc w αβ-===(4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度:'2272.07/t w m s === 相对实际速度:'''220.928*272.07252.48(/)b t w w m s ϕ===('b ϕ由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角''21(78)42.514.528o o o o o ββ=--=-=(5) 动叶出口汽流绝对速度'2c ==135.10(/m s = '''11222'2sin 252.48sin 28sin sin 61.3135.10oow c βα--=== (6) 动叶损失'22'222207.07(1)(10.928) 5.13/22000tb w h kj kg ζϕ∆=-=-=(7) 余速损失'22'22135.109.1/22000c c h kj kg ∆===(8) 动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓 '''223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+ (9) 动叶进口高度'''223225b gb gb l l l t r mm =+∆=+∆+∆=+=(10) 动叶顶部漏汽量''''12()bt b b t t G e d l μπδ∆=+由于'b m d d =,'22b b l l =根部反动度''''' 1.00691(1)1(10.1)0.0791.0070.025b brmb b d d l Ω=--Ω=--=--顶部反动度''''' 1.0070.0251(1)1(10.077)0.121.0070.025b b btr b b d l d l --Ω=--Ω=--=++'0.6*0.6*3.14(1.0070.025)*10bt G -∆=+0.78/k g s =(11) 动叶出口面积''107190'23600''''''2222 1.051800.943*272.07*5.56b bt bb t t b t t G G G A cm w w μρμρ-∆-====('b μ由图1-11查得) (12) 动叶出口高度'2'218029sin 0.6*3.14*100.7sin 28b b om A l mm e d πβ=== '2225.1250.1b b l l mm -=-=5. 轮周功校核1KG 蒸汽所做的轮周功1''''1111112222cos()cos cos cos 158.09632.36cos15.76275.93cos 26.64291.94cos 21135.10cos61.3188.18/u o o o oP u c c c c kj kgαδααα⎡⎤=++++⎣⎦⎡⎤=+++⎣⎦=2''12()u t n b gb b c P h h h h h h ζζζζ=∆-∆+∆+∆+∆+∆250(12.5626.67.93 5.1188.54/k j k g=-++++=2111210.3%1%u uuP P P η-∆==< 计算符合要求 6. 轮周效率'20()t n b gb b c u u th h h h h h h E h ζζζζη∆-∆+∆+∆+∆+∆∆==∆250(12.5626.67.935.139.6)75.27%250-++++== 7. 级内损失的计算 (1) 叶轮摩擦损失'3212()1002f u p k dρρ+∆=32158.09 6.25 6.181.2()1.00729.881002kw +==136003600*29.881.0035/107190ff p h kj kg D ∆∆===(2) 叶高损失'''1122()/7n gb gb b b b b l l l l l l l l =++++++(1620.22317.81825220.72()mm =++++++=2*188.1818.164(/)20.72l u a h h kj kg l ∆=∆==(3) 部分进汽损失 鼓风损失31(1)2c w e a e B e X e ξ=--310.40.55*(10.6)*0.250.0028640.62=--= 0.002864*2500.7161(/)w w u h h kj kg ξ∆=∆==斥汽损失20.016**0.250.6*1.007n s ea n z c X ed ξ==0.0135= 00.0135*250 3.375/s s h E kj kg ξ∆===1.2 3.75 4.95(/)e w s h h h kj kg ∆=∆+∆=+=(4) 导叶及动叶顶部漏汽损失''gbt btt u G G h h G∆+∆∆=10719036000.450.78(118.1815) 4.26(/)kj kg +=-=8. 级的内功率i i P G h =∆*''121071903600()*[250(12.5626.67.93 5.139.6 4.95 3.375 4.269.1)4957.4()t n b gb b c e c f t G h h h h h h h h h h kw ζζζζ=∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=-++++++++=9. 级的内效率0154.361.72%250i i h E η∆===7. 压力级的确定及焓降的分配1. 第一压力级的平均直径1m d ===1.11m2. 凝汽式汽轮机末级直径的估算1660zm d mm===4θ=3. 平均理想焓降的计算 各级组的直径及反动度各级的理想焓降估算**0020,x ,0.037c n P h h P ∆∆=根据和由焓熵图可得22 1.1512.337()87.73/0.431t h kj kg ∆== 23 1.2512.337()99.01/0.441t h kj kg ∆==24 1.3512.337()88/0.441t h kj kg ∆== 25 1.3512.337()128.07/0.456t h kj kg ∆== 26 1.6612.337()135.84/0.50t h kj kg ∆==级的平均理想焓降123456()110.01/6t t t t t t h h h h h h h kj kg∆+∆+∆+∆+∆+∆∆==级数目的确定(1176250)(10.05)(1)/10110.1pt t Z h h α-+=∆+∆=≈比焓降分配辅助表格8.回热系统抽汽压力的重新确定(1) H1高加 给水量Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-0.75+0.58+0.5 =107.52 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = Dfw(h W2-h w1)21'11()107.52(723622.83)4.7()0.98(3074740)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）(2) H2高加21'2'22()107.52(622.38531)4.45(/)()0.98(2904649.6)fw w w e e e jrD h h D t h h h η--∆===--''1211'22749649.64.73*0.212904649.6e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==--(t/h)'211'223098.1649.40.580*0.632094649.6l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 4.450.210.63 3.61 (t/h)e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--=(3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw edD h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fwD D D D D D +∆+∆+∆+∆=2(/)ed D t h ∆= 96.6(/)cw D t h = (4) H3低加213'33372256.0996* 5.13(/)()(2608393.78)*0.98w w e cwe e jr h h D D t h h h η--∆===-- (5) H4低加'214'44''3433'44'443256.09171.1796* 3.29(/)()(2470280.8)0.98393.78276.753.29*0.27(/)2500276.753.290.27 3.02(/)w w e cw e e jr e e e ee e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η--∆===----∆=∆==--∆=∆-∆=-=回热系统的校验1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=4.73 3.6125.13 3.0216.04107.19++++==3410.8332cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆==110.00240.011nii α=-=<∑ 流经各级组流量及其内功率调节级 0107.19(/)D t h = 0010()58963.6i D h h PKW-==第一级组 10107.190.75106.44(/)l D D D t h =-∆=-=111131463074106.442128.83.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组 211106.444.73101.73(/)e D D D t h =-∆=-=230742904101.7148033.6i P k w -==第三级组 32298.11(/)e D D D t h =-∆=32904274898.114251.43.6i P k w -== 第四级组 4398.11296.11(/)ed D D D t h =-∆=-=42748260896.1137383.6i P k w -== 第五级组 54396.115.1390.98(/)e D D D t h =-∆=-=52608250090.982729.43.6i P k w -== 第六级组 65490.983.0287.96(/)e D D D t h =-∆=-=62500230487.964788.93.6i P k w -== 整机内功率6049442847.73065.33241.42766.52224.53126i ij j P P ===++++++∑28334kw =装置热经济性机械损失 (1)28334(10.99)m i mP P k w η∆=-=-=汽机轴端损失 28334283280n i m P P P k w=-∆=-= 发电机功率 28051*0.972720e n g P P k w η=== 汽耗率 0(.)1000107190 3.93()279209kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率'0(.)0010001071903.28()()107.19*11762830.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽机装置热耗率(.)0() 4.26*(3304723)10995()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率3600360032.7%10995el q η===9.压力级第九级第十级的详细热力计算演示 1.级内的比焓降分配 (1)焓降t h ∆= 104kj/kg初焓 0h =2500 初压 0p =0.037MP 初速 092.45/c m s = 反动度 0.2m Ω=等熵滞止焓降 2*108.432000tt c h h ∆=∆+=(2) 蒸汽在动叶的理想比焓降：**0.2*108.321.66b m t h h ∆=Ω==2.喷管的热力计算 ⑴ 喷管前后的蒸汽参数根据o p ,o x 2c h ∆以*n h ∆由h-s 图得喷管滞止压力*o p =0.037 滞止比焓*o h ∆=2540.3 滞止密度*0ρ=0.223/kg m 喷管前比焓0h =2500喷管后压力1p =0.017MP 理想密度 1t ρ=0.1253/kg m 理想比焓 1t h =2418 ⑵ 喷管截面积形状的确定 等熵指数 k=1.035+0.1o x =1.129 临界压比 cr ε=k 121k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎪+⎝⎭=0.566喷管前后压力比 n ε=0.016/0.035=0.457因为n ε≤0.457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是n ε>0.3~0.4 故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。
汽轮机课程设计hwsg
汽轮机课程设计hwsg一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握汽轮机的基本原理、结构特点和运行机制，培养学生进行汽轮机设计和运行优化的基本能力，提高学生在能源工程及热能利用领域的综合素质。
知识目标：了解汽轮机的发展历程、分类和基本工作原理；熟悉汽轮机的各级结构、材料和热力特性；掌握汽轮机的运行调节、效率评价和故障分析。
技能目标：能够运用所学知识进行汽轮机的热力计算和结构设计；具备汽轮机运行参数的监测、调整和优化能力；掌握汽轮机常见故障的诊断和处理方法。
情感态度价值观目标：培养学生对汽轮机及相关领域的热爱和敬业精神，树立正确的创新意识；强化学生在团队合作中积极沟通、协作解决问题的能力。
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、结构与特性，汽轮机的运行与管理，以及汽轮机的热力计算与设计。
1.汽轮机的基本原理与结构：介绍汽轮机的工作原理、各级结构及其功能，包括静叶环、动叶环、叶轮、喷嘴等。
2.汽轮机的特性：阐述汽轮机的热力特性、机械特性和运行特性，分析影响汽轮机效率的因素。
3.汽轮机的运行与管理：讲解汽轮机的启动、停机、运行调节和故障处理，强调运行安全与经济性。
4.汽轮机的热力计算与设计：学习汽轮机的热力计算方法，包括热力参数的选取、热力损失的计算等；介绍汽轮机的设计原则和方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过系统讲解，使学生掌握汽轮机的基本原理、结构和运行特性。
2.案例分析法：分析实际运行中的汽轮机案例，提高学生解决实际问题的能力。
3.实验法：开展汽轮机实验，使学生了解汽轮机的实际运行情况，培养学生的动手能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：推荐相关领域的经典著作和最新研究成果，拓宽学生的知识视野。
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。
300MW汽轮机课程设计
300MW汽轮机课程设计（报告书）学院：班级：姓名：学号：二O一六年一月十五日300MW汽轮机热力计算一、热力参数选择1.类型:N300-16.67/537/537机组形式为亚临界、一次中间再热、两缸两排气。
额定功率:Pel=300MW;高压缸排气压力prh=p2=3.8896MPa;中压缸排汽压力p3=p4=0.7979Mpa;凝汽器压力Pc=0.004698Mpa;汽轮机转速n=3000r/min;2.其他参数:给水泵出口压力Pfp=19.82MPa;凝结水泵出口压力Pcp=5.39MPa;机械效率ƞni=0.99;发电机效率ƞg=0.99;加热器效率ƞh=0.98;3.相对内效率的估计根据已有同类机组相关运行数据选择汽轮机的相对内效率：高压缸，ƞriH=0.875 ;中压缸，ƞriM=0.93;低压缸ƞriL=0.86;4.损失的估算主汽阀和调节汽阀节流压力损失：Δp0=0.8335MPa;再热器压损ΔPrh=0.1Prh=0.3622MPa;中压缸联合气阀节流压力损失ΔP‘rh=0.02 Prh=0.07244MPa;中低压缸连通管压力损失Δp s=0.02ps=0.0162MPa;低压缸排气阻力损失Δp c=0.04pc=0.1879KPa;二、热力过程线的拟定1.在焓熵图,根据新蒸汽压力p0=16.67 和新蒸汽温度t= 537,可确定汽轮机进气状态点0（主汽阀前），并查的该点的比焓值h0=3396.13,比熵s=6.4128,比体积v=0.019896。
2.在焓熵图上,根据初压p0= 16.67和主汽阀和调节气阀节533.62流压力损失Δp=0.8335 以确定调节级级前压力p‘0= p-Δp=15.8365，然后根据p‘和h的交点可以确定调节级级前状态点1,并查的该点的温度t‘0=533.62,比熵s’=6.4338，比体积v‘=0.0209498。
3.在焓熵图上,根据高压缸排气压力prh =3.8896和s=6.546437可以确定高压缸理想出口状态点为2t，并查的该点比焓值hHt = 3056.864,温度tHt= 335.743,比体积vHt=0.066192,由此可以得到高压缸理想比焓降ΔHt H=h0-hHt=339.266 ,进而可以确定高压缸实际比焓降ΔHi H=ΔHtH×ƞriH=296.8578,再根据h’rh、ΔHiM和ps可以确定高压缸实际出口状态2，并查得该点比焓值hH =3099.2722,温度tH=351.3652,比体积vH= 0.0687,sH=6.6058。
汽轮机课程设计报告
一、课题背景：随着电力需求的迅速增长，电力负荷的多样性及可变性在所难免，而电能的不可储藏性决了发电机组的工况必须随着电力负荷的变化而变化。
所以发电机组常常需要偏离设计工况运行。
作为发电机组的原动机，汽轮机也必然受到变工况运行的影响。
汽轮机在变工况下运行时，通过汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数将发生变化，汽轮机的某些级或全部级的反动度、级效率也随之发生变化。
为了估计汽轮机在新工况下的经济性和可靠性，有必要对新工况进行热力核算。
汽轮机整机变工况热力核算是建立在单级核算基础上的，因此研究单级热力核算对于顺利完成整机热力核算任务有重要意义。
正是基于此，本设计拟题为：某型汽轮机最末级的倒序法变工况热力核算。
二、设计要求：根据计算准确度的要求不同，热力核算可采用详细的热力核算，也可以采用近似的算法。
本次设计要求的是单级的详细热力核算。
由给定的不同的原始条件，单级的详细热力核算又分为顺序计算和倒序计算两种基本方法，以及将这两种算法结合起来的混合算法。
本设计采用以给定的变工况后的级后状态为起点，由后向前计算的倒序法对某型汽轮机最末级进行详细的变工况热力核算。
要求在规定的时间内，按规范完成设计说明书，并通过指导老师组织的小型答辩。
三、原始数据：流量G=33.6kg/s，喷嘴平均直径=2.004m，动叶平均直径=2.0m，级前压力=0.0134Mpa，级前干度=0.903，喷嘴圆周速度=314.6m/s，动叶圆周速度=314m/s，反动度=0.574，级前余速动能=11.05kJ/kg，喷嘴速度系数φ =0.97，喷嘴出汽角=18°20’，喷嘴高度=0.665m，喷嘴出口截面积=1.321；级后压力=0.0046Mpa，级后干度=0.866，动叶出口截面积=2.275 ，动叶出汽角=3254’。
变工况条件：=40.32kg/s，= =0.0046Mpa，=2311 kJ/kg 。
四、课程设计进程安排五、设计工况下的热力核算（顺序算法）5.1级内焓降的分配和各状态点参数的确定0点参数：已知级前压力=0.0134，级前干度=0.903，由水和蒸汽性质计算软件（以下简称软件）查得蒸汽进入喷嘴前0点的各个参数：焓值=2364.3930 kJ/kg ，熵值=7.3383 kJ/（kg ·C ），比体积=10.0628/kg点参数：已知级前余速动能=11.05，算得等熵滞止状态点的焓值==(2364.3930+11.05)=。
qiang 汽轮机设计报告
汽轮机课程设计报告一、课程设计的目的、任务与要求通过设计加深巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握设计方法。
并通过设计对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零件的作用与位置。
具体要求就是按给定的设计条件，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。
二、设计题目机组型号：B24-8.63/0.981机组型式：多级冲动式背压汽轮机新汽压力：8.6300Mpa新汽温度：540.0℃排汽压力：0.9810Mpa额定功率：24000.00kW转速：3000.00rpm三、课程设计：(一)、设计工况下的热力计算1.配汽方式：喷嘴配汽2.调节级选型：单列级3.选取参数：(1)设计功率=额定功率=经济功率(2)汽轮机相对内效率ηri=80.5%(3机械效率ηm=90.0%④.发电机效率ηg=97.0%4.近似热力过程线拟定(1).进汽节流损失ΔPo=0.05*Po调节级喷嘴前Po'=0.95*Po=8.1985Mpa(2).排汽管中的压力损失ΔP≈05.调节级总进汽量Do的初步估算由Po、to查焓熵图得到Ho、So，再由So、Pc查Hc。
查得Ho=3489.1962kJ/kg ，Hc=2878.4080kJ/kg通流部分理想比焓降(ΔHt(mac))'=Ho-Hc=610.7882 kJ/kgDo=3.6*Pel/((ΔHt(mac))'*ηri*ηg*ηm)*m+ΔDDo=3.6*24000.00/(610.7882*0.805*0.970*0.900)*1.00+4.20=205.4857(kJ/kg)6.调节级详细热力计算(1).调节级进汽量DgDg=Do-Dv=204.2857t/h(2)确定速比Xa和理想比焓降Δht取Xa=0.3520，dm=1100.0mm，并取dn=db=dm由u=π*dm*n/60，Xa=u/Ca ，Δht=Ca^2/2u=172.79m/s ，Ca=490.88m/sΔht=120.4786kJ/kg在70~125kJ/kg范围内，所以速比选取符合要求。
汽轮机原理课程设计报告
余速损失
48
叶高损失
49
摩擦损失
50
部分进汽损失
51
级内损失
52
级有效比焓降
53
级相对内效率
54
级功率
P1+P2
表4 第3压力级热力计算数据表
序号
项目
符号
单位
计算公式
工况
工况一
工况二
1
喷嘴流量
2
级前温度
3
级前滞止压力
4
级前比容
5
喷嘴前压力
6
喷嘴前比容
7
临界压力
P1cr
MPa
8
喷嘴后压力
先估后校
9
喷嘴后温度
项目
符号
单位
计算公式
工况
工况一
工况二
1
喷嘴流量
2
级前温度
3
级前滞止压力
4
级前比容
5
喷嘴前压力
6
喷嘴前比容
7
临界压力
P1cr
MPa
8
喷嘴后压力
先估后校
9
喷嘴后温度
10
喷嘴后比容
11
喷嘴出口的理想比焓值
由h-s图确定
12
喷嘴滞止理想比焓降
13
喷嘴出口速度
14
喷嘴损失
15
喷嘴实际出口比焓
16
喷嘴个数
先估后校
先估后校
32
动叶出口理想状态点焓值
33
动叶理想比焓降
34
动叶滞止理想比焓降
35
动叶速度系数
根据（Ωm，w2t）关系曲线查得
36
电厂汽轮机原理及系统课程设计
电厂汽轮机原理及系统课程设计一、课程设计背景本课程设计是为了帮助学生对电厂汽轮机的原理及系统有一个更加深入的了解和掌握。
电厂汽轮机是电厂中最重要的设备之一，它是从汽油、燃料油、天然气等化石燃料中提取的热能将机械能转换成电能的工具，也是电力工业的核心设备之一。
因此，在电力工程专业中，深入学习电厂汽轮机的原理及系统是非常必要的。
二、课程设计内容1. 电厂汽轮机的基本结构和工作原理电厂汽轮机由压气机、燃烧室、高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机及发电机等部分组成。
这些部分相互协调，使生热、蒸汽、雾滴和颗粒子沿着节约路径在叶轮里转动，从而变成动能。
发电机受到机械转动而产生电流，同时输出电能。
2. 电厂汽轮机的热力学分析热力学是学习能量转换和热力学平衡的分支学科，在电厂汽轮机的设计和运行中扮演着重要的角色。
通过对热力学的分析，可以帮助工程师优化电厂汽轮机的设计并提高发电效率。
3. 电厂汽轮机的控制系统电厂汽轮机的控制系统通常由控制器、测量仪表、自动调节器等部分组成。
这些部分协同工作，以优化汽轮机的性能和效率，并保证汽轮机的安全稳定运行。
三、设计要求本课程设计旨在帮助学生掌握电厂汽轮机的原理及系统，设计要求如下：1.掌握电厂汽轮机的基本结构及工作原理。
2.进行电厂汽轮机的热力学分析，优化机器设计和提高发电效率。
3.熟悉电厂汽轮机控制系统，从而确保汽轮机的安全稳定运行。
四、设计流程1. 学生参阅课程资料和标准，对电厂汽轮机的基本结构和工作原理进行了解，并撰写报告。
学生需要参阅课程教材、标准和相关资料，对电厂汽轮机的基本结构和工作原理进行了解，并撰写报告。
报告应包括电厂汽轮机的主要部件、蒸汽周期、工作原理等内容。
2. 学生进行电厂汽轮机的热力学分析，并进行模拟仿真。
学生需要使用相应的软件对电厂汽轮机的热力学性能进行分析，并进行模拟仿真。
分析过程需要考虑电厂汽轮机的运行环境、热力学参数、热效率等因素。
3. 学生了解电厂汽轮机的控制系统，并设计相应的控制系统。
25MW汽轮机课程设计
中温中压冷凝式汽轮机课程设计说明书目录一．总述1．课程设计的目的及要求2．设计题目3．热力设计内容4．主要参数二．热力设计内容㈠回热系统计算㈡调节级㈢中间级焓降分配及级数确定㈣压力级计算㈤汽封漏气量、叶顶漏汽量计算㈥末级扭叶片叶型附：上述计算程序详见相关文件一．总述1．课程设计的目的及要求任务：N25－3.43/435 冷凝式汽轮机组热力设计目的：①系统总结巩固已有知识②对汽轮机结构、通流部分、叶片等联系③对于设计资料的合理利用要求：①掌握汽轮机原理的基本知识②了解装置间的相互联系2．设计题目本次课程设计采用的基本数据为上海汽轮机厂数据设计题目：中温中压冷凝式汽轮机课程设计设计原则：⑴安全性：采用合理结构、安全材料、危险工况校核⑵经济性：设计工况效率高⑶可加工性：工艺、形状、材料有一定要求⑷新材料、新结构选用需进行全面试验⑸节省贵重材料的用量与消耗3．热力设计内容⑴调节级计算速比选用0.23/0.26⑵非调节级热降分配⑶压力级的热力计算⑷作h-s 热力过程线，速度三角形⑸整理说明书，计算结果以表格呈现4．主要参数⑴ P0=3.43Mpa t0=435℃⑵额定功率 Nm=25000 kw 承担尖峰负荷工况经济负荷 Ne=0.8—0.85Nm⑶转速 n=3000 rad/min⑷背压Pk=4.9kPa⑸冷却水温 tw=20℃二．热力设计内容㈠回热系统计算：1．基本参数： Ne t0 p0 pc2．设计工况的确定中温中压，取设计工况为额定工况的80％3．回热系统说明⑴已知参数：t fw=160.4℃加热器端差θ＝6℃抽汽压损△p=4%p0⑵型式：两高两低一除氧除氧室压设计：压力pN=0.118Mpa （定压）⑶给水泵压力为 0.272Mpa凝水泵压力为 1.176Mpa⑷作过程线⑸热平衡计算取加热器温升为 25℃±5℃，计算结果见热平衡图㈡调节级采用喷嘴调节的汽轮机在运行时，主汽门全开。
当负荷发生变化时，依次开启或关闭若干个调节阀，改变调节级的通流面积，以控制进入汽轮机的蒸汽量。
汽轮机课程设计报告
汽轮机课程设计报告姓名：000000学号：00000班级：000000学校：华北电力大学汽轮机课程设计报告一、课程设计的目的、任务与要求通过设计加深巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握设计方法。
并通过设计对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零件的作用与位置。
具体要求就是按给定的设计条件，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。
二、设计题目机组型号：B25-8.83/0.981机组型式：多级冲动式背压汽轮机新汽压力：8.8300Mpa新汽温度：535.0℃排汽压力：0.9810Mpa额定功率：25000.00kW转速：3000.00rpm三、课程设计：(一)、设计工况下的热力计算1．配汽方式：喷嘴配汽2．调节级选型：单列级3．选取参数：(1)设计功率=额定功率=经济功率(2)汽轮机相对内效率ηri=80.5%(3)机械效率ηm=99.0%(4)发电机效率ηg=97.0%4．近似热力过程线拟定(1)进汽节流损失ΔPo=0.05*Po调节级喷嘴前Po'=0.95*Po=8.3885Mpa(2)排汽管中的压力损失ΔP≈05．调节级总进汽量Do的初步估算由Po、to查焓熵图得到Ho、So，再由So、Pc查Hc。
查得Ho=3474.9375kJ/kg，Hc=2864.9900kJ/kg通流部分理想比焓降(ΔHt(mac))'=Ho-Hc=609.9475 kJ/kgDo=3.6*Pel/((ΔHt(mac))'*ηri*ηg*ηm)*m+ΔDDo=3.6*25000.00/(609.9475*0.805*0.970*0.990)*1.05+5.00=205.4179(kJ/kg)6．调节级详细热力计算(1)调节级进汽量DgDg=Do-Dv=204.2179t/h(2)确定速比Xa和理想比焓降Δht取Xa=0.3535，dm=1100.0mm，并取dn=db=dm由u=π*dm*n/60，Xa=u/Ca，Δht=Ca^2/2u=172.79m/s，Ca=488.80m/sΔht=119.4583kJ/kg在70~125kJ/kg范围内，所以速比选取符合要求。
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。
汽轮机课程设计报告书
军工路男子职业技术学院课程设计报告书课程名称：透平机械原理课程设计院（系、部、中心）：能源与动力工程学院专业：能源与动力工程班级：2013级姓名：JackT学号：131141xxxx起止日期：2016.12.19---2017.1.6 指导教师：万福哥我校研究的透平机械主要是是以水蒸汽为工质的旋转式动力机械，即汽轮机，常用于火力发电。
汽轮机通常与锅炉、凝汽器、水泵等一些列的设备、装置配合使用，将燃煤热能通过转化为高品质电能。
与其它原动机相比，汽轮机机具有单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点，但电站汽轮机在体积方面较为庞大。
汽轮机的主要用途是作为发动机的原动机。
与常规活塞式内燃机相比，其具有输出功率稳定、功率大等特点。
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，都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组，这种汽轮机具有转速一定的特点。
汽轮机在一定条件下还可变转速运行，例如驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，我国第一艘航母“辽宁号”就是以汽轮为原动机。
汽轮机的排汽或中间抽气还可以用来满足工业生产（卷烟厂、纺织厂）和生活（北方冬季供暖、宾馆供应热水）上的供热需要。
在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以用各种类型的工业汽轮机（包括发电、热电联供、驱动动力用），使用不同品位的热能，使热能得以合理且有效地利用。
汽轮机与锅炉（或其他蒸汽发生装置，比如核岛）、发电机（或其他被驱动机械，比如泵、螺旋桨等）、凝汽器、加热器、泵等机械设备组成成套装置，协同工作。
具有一定温度和压力的蒸汽可来自锅炉或其他汽源，经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内，依次流过一系列环形安装的喷嘴栅（或静叶栅）和动叶栅而膨胀做功，将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功，通过联轴器驱动其他机械，如发电机。
膨胀做功后的蒸汽由汽轮机的排汽部分排出。
在火电厂中，其排气通常被引入凝汽器，向冷却水或空气放热而凝结，凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水，循环工作。
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%。
汽轮机课程设计汇本报告书
军工路男子职业技术学院课程设计报告书课程名称：透平机械原理课程设计院（系、部、中心）：能源与动力工程学院专业：能源与动力工程班级：2013级姓名：JackT学号：131141xxxx起止日期：2016.12.19---2017.1.6 指导教师：万福哥前言我校研究的透平机械主要是是以水蒸汽为工质的旋转式动力机械，即汽轮机，常用于火力发电。
汽轮机通常与锅炉、凝汽器、水泵等一些列的设备、装置配合使用，将燃煤热能通过转化为高品质电能。
与其它原动机相比，汽轮机机具有单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点，但电站汽轮机在体积方面较为庞大。
汽轮机的主要用途是作为发动机的原动机。
与常规活塞式燃机相比，其具有输出功率稳定、功率大等特点。
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，都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组，这种汽轮机具有转速一定的特点。
汽轮机在一定条件下还可变转速运行，例如驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，我国第一艘航母“号”就是以汽轮为原动机。
汽轮机的排汽或中间抽气还可以用来满足工业生产（卷烟厂、纺织厂）和生活（北方冬季供暖、宾馆供应热水）上的供热需要。
在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以用各种类型的工业汽轮机（包括发电、热电联供、驱动动力用），使用不同品位的热能，使热能得以合理且有效地利用。
汽轮机与锅炉（或其他蒸汽发生装置，比如核岛）、发电机（或其他被驱动机械，比如泵、螺旋桨等）、凝汽器、加热器、泵等机械设备组成成套装置，协同工作。
具有一定温度和压力的蒸汽可来自锅炉或其他汽源，经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机，依次流过一系列环形安装的喷嘴栅（或静叶栅）和动叶栅而膨胀做功，将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功，通过联轴器驱动其他机械，如发电机。
膨胀做功后的蒸汽由汽轮机的排汽部分排出。
在火电厂中，其排气通常被引入凝汽器，向冷却水或空气放热而凝结，凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水，循环工作。
300MW汽轮机课程设计
300MW汽轮机课程设计（报告书）学院：班级：姓名：学号：二O一六年一月十五日300MW汽轮机热力计算一、热力参数选择1.类型:N300-16.67/537/537机组形式为亚临界、一次中间再热、两缸两排气。
额定功率:Pel=300MW;高压缸排气压力prh=p2=3.8896MPa;中压缸排汽压力p3=p4=0.7979Mpa;凝汽器压力Pc=0.004698Mpa;汽轮机转速n=3000r/min;2.其他参数:给水泵出口压力Pfp=19.82MPa;凝结水泵出口压力Pcp=5.39MPa;机械效率ƞni=0.99;发电机效率ƞg=0.99;加热器效率ƞh=0.98;3.相对内效率的估计根据已有同类机组相关运行数据选择汽轮机的相对内效率：高压缸，ƞriH=0.875 ;中压缸，ƞriM=0.93;低压缸ƞriL=0.86;4.损失的估算主汽阀和调节汽阀节流压力损失：Δp0=0.8335MPa;再热器压损ΔPrh=0.1Prh=0.3622MPa;中压缸联合气阀节流压力损失ΔP‘rh=0.02 Prh=0.07244MPa;中低压缸连通管压力损失Δp s=0.02ps=0.0162MPa;低压缸排气阻力损失Δp c=0.04pc=0.1879KPa;二、热力过程线的拟定1.在焓熵图,根据新蒸汽压力p0=16.67 和新蒸汽温度t= 537,可确定汽轮机进气状态点0（主汽阀前），并查的该点的比焓值h0=3396.13,比熵s=6.4128,比体积v=0.019896。
2.在焓熵图上,根据初压p0= 16.67和主汽阀和调节气阀节533.62流压力损失Δp=0.8335 以确定调节级级前压力p‘0= p-Δp=15.8365，然后根据p‘和h的交点可以确定调节级级前状态点1,并查的该点的温度t‘0=533.62,比熵s’=6.4338，比体积v‘=0.0209498。
3.在焓熵图上,根据高压缸排气压力prh =3.8896和s=6.546437可以确定高压缸理想出口状态点为2t，并查的该点比焓值hHt = 3056.864,温度tHt= 335.743,比体积vHt=0.066192,由此可以得到高压缸理想比焓降ΔHt H=h0-hHt=339.266 ,进而可以确定高压缸实际比焓降ΔHi H=ΔHtH×ƞriH=296.8578,再根据h’rh、ΔHiM和ps可以确定高压缸实际出口状态2，并查得该点比焓值hH =3099.2722,温度tH=351.3652,比体积vH= 0.0687,sH=6.6058。
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军工路男子职业技术学院课程设计报告书课程名称：透平机械原理课程设计院（系、部、中心）：能源与动力工程学院专业：能源与动力工程班级：2013级姓名：JackT学号：131141xxxx起止日期：2016.12.19---2017.1.6 指导教师：万福哥我校研究的透平机械主要是是以水蒸汽为工质的旋转式动力机械，即汽轮机，常用于火力发电。
汽轮机通常与锅炉、凝汽器、水泵等一些列的设备、装置配合使用，将燃煤热能通过转化为高品质电能。
与其它原动机相比，汽轮机机具有单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点，但电站汽轮机在体积方面较为庞大。
汽轮机的主要用途是作为发动机的原动机。
与常规活塞式内燃机相比，其具有输出功率稳定、功率大等特点。
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，都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组，这种汽轮机具有转速一定的特点。
汽轮机在一定条件下还可变转速运行，例如驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，我国第一艘航母“辽宁号”就是以汽轮为原动机。
汽轮机的排汽或中间抽气还可以用来满足工业生产（卷烟厂、纺织厂）和生活（北方冬季供暖、宾馆供应热水）上的供热需要。
在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以用各种类型的工业汽轮机（包括发电、热电联供、驱动动力用），使用不同品位的热能，使热能得以合理且有效地利用。
汽轮机与锅炉（或其他蒸汽发生装置，比如核岛）、发电机（或其他被驱动机械，比如泵、螺旋桨等）、凝汽器、加热器、泵等机械设备组成成套装置，协同工作。
具有一定温度和压力的蒸汽可来自锅炉或其他汽源，经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内，依次流过一系列环形安装的喷嘴栅（或静叶栅）和动叶栅而膨胀做功，将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功，通过联轴器驱动其他机械，如发电机。
膨胀做功后的蒸汽由汽轮机的排汽部分排出。
在火电厂中，其排气通常被引入凝汽器，向冷却水或空气放热而凝结，凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水，循环工作。
前言 (2)目录 (3)一、课程设计任务书 (5)1.1 设计题目 (5)1.2 已知参数 (5)1.3 任务与要求 (5)二、汽轮机近似热力过程线的拟定及汽轮发电机组经济指标的初算 (7)2.1 汽轮机近似热力过程线的拟定 (7)2.1.1 进汽压力损失的初步估计 (7)2.1.2 选取机组的相对内效率、发电效率和机械效率 (7)2.1.3 近似热力过程曲线的初步拟定 (7)2.2 汽轮机总蒸汽量D0的估算 (8)2.3 汽轮发电机组汽耗率与热耗率的初算 (8)2.4 整机相对内效率 (9)三、焓降分配与级数确定 (10)3.1 第一级平均直径的估计 (10)四、级的热力设计 (11)4.1 调节级选型 (11)4.2 调节级热力参数的选择 (11)4.3 调节级详细热力计算 (12)4.4其它压力级的详细计算 (16)五、整机热力性能校核 (19)5.1 功率校核 (19)5.2 相对内效率校核 (19)六、转子临界转速强度校核 (21)6.1 转子临界转速计算 (21)6.2 叶片强度校核 (22)6.3 叶根强度校核 (24)6.4 轮缘强度计算 (26)七、轴封漏气量计算 (28)7.1 高压端轴封漏汽 (29)7.2 低压端轴封漏汽 (29)八、整机热力过程线和压力级速度三角形汇总 (32)8.1整机热力过程线 (32)8.2压力级速度三角形汇总 (33)九、热力计算数据汇总表 (35)十、各级叶片型号及参数汇总 (36)参考文献 (37)一、课程设计任务书1.1 设计题目冲动式机轮机通流部分热力设计1.2 已知参数额定功率：P e=350kw额定转速：n=10000r/min进汽压力：P0=2.45MPa进气温度：t0=3900c排汽压力：P c=0.50MPa1.3 任务与要求１．汽轮机近似热力过程线的拟定及汽轮发电机组经济指标的初算１．1 汽轮机热力过程线的拟定；１．2 汽轮机总蒸汽量D0的估算；１．3 汽轮发电机组汽耗率与热耗率的初算２．调节级的热力设计；２．1调节级选型；２．2调节级热力参数的选择；２．3调节级详细热力计算;3 ．整机热力性能校核4 ．整机热力过程线和压力级速度三角形汇总5 ．热力计算数据汇总表6 ．设计小结二、汽轮机近似热力过程线的拟定及汽轮发电机组经济指标的初算2.1 汽轮机近似热力过程线的拟定2.1.1 进汽压力损失的初步估计进汽节流损失：ΔP=0.05*P0=0.1225MPa进汽前压力：P1=P0-ΔP=2.3275MPa2.1.2 选取机组的相对内效率、发电效率和机械效率由于汽轮发电机组的额定功率：P r=350kw ,所以取汽轮机相对内效率: ηri=0.73，发电机效率ηg=0.970 (全负荷)，机械效率ηm=0.9872.1.3 近似热力过程曲线的初步拟定由P0=2.45MPa，t0=3900c，确定初始状态点“0”，查表知h0=3216.88kJ/kg, s0=6.7kJ/(kg.K)节流后h1=h0=3216.88kJ/kg, P1=2.3275MPa确定点“1”。
过“0”点做定熵线与P c=0.50MPa的定压线交于“z”点，查表知h zt =2827.37kJ/kg, t zt =187.2470c整机理想焓降Δh t *=h 0-h zt =389.51kJ/kg整机有效焓降Δh i *=ηri Δh t *=280.45kJ/kg从而确定“z ’”点的比焓为H z ’*=h 0-Δh i *=2936.43kJ/kg然后过“z ’”作等焓线交过“z ”的等压线于点2，过“1”、“2”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程线2.2 汽轮机总蒸汽量D 0的估算由额定功率P e 、有效焓降Δh i *、机械效率ηm 、发电机效率ηg ，得总蒸汽量D 0为D 0=gm i *Δh 6.3ηηe P =4.69t/h 2.3 汽轮发电机组汽耗率与热耗率的初算发电机组汽耗率d 0为d 0=eP 01000D =13.4kg/(kW.h) 发电机组热耗率q 0为q 0=d 0×Δh i *=3758.03kJ/(kW.h)2.4 整机相对内效率整机相对内效率ηri 为ηri =*Δh *Δh t i =0.73三、焓降分配与级数确定3.1 第一级平均直径的估计假设第一级理想等熵焓降为Δh 1*=250kJ/kg ，α1=14.50假想速度C a =s h 2∆•=707.11m/s取假想速比X a =0.242由u=X a ×C a =πd m 1n/60得节圆直径d m 1=0.327m ，根据式G=πd m 1l 1eC a sin α1/ν1得叶高l 1=0.019m根据同样的方法，假设末级等熵焓降Δh z *=74.51kJ/kg,假设末级α1=11.20 计算出末级参数dmz=0.380m ,l z =0.036m假设汽轮机分为3 级，具体形式为一列双列复数级和两列压力级，双列复速级部分进汽度e=0.23，各级理想焓降分别为：Δh1*=250kJ/kg、Δh2*=65kJ/kg、Δh3*=74.51kJ/kg各节圆直径分别为：d m1=0.327m、d m2=0.353m、d m3=0.380m各级理想焓降与各节圆直径沿级数方向变化趋势见图2-1、2-2：图2-1 各级理想焓降沿级数方向变化趋势图2-2 各节圆直径沿级数方向变化趋势四、级的热力设计4.1 调节级选型由于整机绝热焓降较大，整机级的设计选择调节级加压力级的形式。
由于双列复速级具有可以承担较大焓降这一优点，故调节级确定为双列复速级。
4.2调节级热力参数的选择调节级承担绝热焓降Δh1s为Δh 1s =250kJ/kg 调节级进口参数h 1=3216.88kJ/kg ， P 1=2.3275MPa 查表可知s 1=7.023kJ/(kg.K)， ν1=0.12765m 3/kg其它已知参数：喷嘴速度系数φ=0.947，动叶一速度系数ψ=0.91，导叶速度系数φ'=0.94，动叶二速度系数ψ'=0.97第一列动叶反动度Ω1=0.02，导叶反动度Ω2=0.05，第二列动叶反动度Ω3=0.02，总反动度Ω=0.09.4.3 调节级详细热力计算（以下公式均来自与《汽轮机原理》-王新军P38与P40页）喷嘴理想焓降Δh ns =（1-Ω）×Δh 1s =227.5kJ/kg 喷嘴速度C 1s =ns h ∆⨯2=674.54m/s C 1=φ×C 1s =638.79m/s喷嘴能量损失Δh n ξ=（1-φ2）Δh ns =23.48kJ/kg 圆周速度u=πd m 1n/60=171.14m/s 相对汽流速度w1==475.36m/s静叶出汽角β1=actan=20.120动叶一理想比焓降5 kJ/kg 动叶出口气流相对速度动叶一损失动叶一出口绝对气流速度动叶一出口相对气流角导叶出口绝对气流速度导叶损失动叶二进口相对汽流速度动叶二进口相对汽流角动叶二理想比焓降动叶二出口汽流相对速度动叶二损失动叶二出口汽流绝对速度动叶二出汽角余速损失轮周有效焓降轮周效率叶高损失叶轮摩擦损失、漏气损失、湿汽损失忽略不计级有效比焓降级的相对内效率级的内功率4.4其它压力级的详细计算其他各压力级计算过程与第一级相同。
用EXCEL 软件计算。
过程不再书写，只将各级计算的结果列于表中。
级数第一级第二级余速利用系数0.950.95静叶速度系数φ0.9370.941动叶速度系数ψ0.9130.968级前汽流绝对速度c (m/s)102.4694.48利用上级余速动能（kJ/kg) 4.72 4.02级滞止比焓降h (kJ/kg)69.7278.53静叶实际焓降h (kJ/kg)58.3772.77静叶出口理想速度c (m/s)368.5372.28静叶出口实际汽流速度c (m/s)345.28350.31静叶损失Δh (kJ/kg) 4.287.94动叶相对汽流速度方向角β26.8533.58静叶相对汽流速度w (m/s)145.85131.68动叶理想滞止比焓降Δh (kJ/kg) 2.79 4.7动叶出口理想相对速度w (m/s)162.76161.82动叶出口汽流实际相对速度w (m/s)148.6156.64动叶损失Δh (kJ/kg) 2.20.82动叶相对速度出口角β23.8530.58动叶绝对速度出口角α125.48109.56动叶出口绝对汽流速度c (m/s)94.48126.4余速损失Δh (kJ/kg)0.520.45轮周有效焓降Δh (kJ/kg)51.1856.75轮周有效效率η0.8650.85轮周功率P (kW)93.0992.42各级出口实际焓值I(kJ/kg)2964.042895.92叶轮摩擦损失Δh (kJ/kg)0.690.78叶顶漏气损失Δh (kJ/kg) 1.37 1.37隔板漏气损失Δh (kJ/kg) 3.02 3.8级的有效焓降Δh (kJ/kg)49.8448.79级的相对内效率η0.7840.761轮周有效功率P (kW)51.745.38整机功率P (kW)358.07重热系数α0.01实际相对内效率η0.7492t n 1s 1n ζ11bn 2s 2b ζ222c u u f δp i oi u r oi **'表4-1 其他各压力级计算五、整机热力性能校核5.1 功率校核汽机额定功率P e=350kw由本说明书4.4节可知汽机实际运行功率P r=358.07偏差Δ=汽机运行功率满足要求5.2 相对内效率校核预估汽机相对内效率ηri=0.73由本说明书4.4节可知汽机实际运行时相对内效率ηrir=0.749偏差Δ=汽机相对内效率满足要求六、转子临界转速强度校核6.1 转子临界转速计算转子材料选用30Cr1Mo1V，于网上找到其物性参数，具体如下所示：转子密度ρ=7760kg/m3转子弹性模量E=192GPa惯性矩转子横截面积转子一阶临界转速转子转速低于材料允许的一阶临界转速，转子转速满足要求。