汽轮机课程设计说明书
6000kW汽轮机设计说明书
课程设计计算说明书设计题目: 6000kW冲动式汽轮机设计班级:能动A95(能动92)姓名:祁晓晖学号: 09031041指导教师:李亮2013 年 1 月 8 日西安交通大学目录引言 (1)1 汽轮机设计任务书 (2)1.1原始数据 (2)1.2 设计任务 (2)2热力设计及计算 (2)2.1 当前汽轮机设计的方向 (2)2.2 本设计中遵循的几个原则 (3)2.2.1安全可靠 (3)2.2.2经济性 (3)2.2.3降低制造成本 (4)2.3热力设计及计算 (4)2.3.1热力系统计算 (4)3 体会 (18)引言为了对某一过程进行有效的控制,必须清楚过程的目标和控制的要求,汽轮机课程设计的目的在设计任务书上得到了详细的规定,但有些目的是不能用直观的几何图形来表示的,而是需要在设计过程中不断复习,积极思考,总结来完成。
本设计涉及的主要课程有《透平机械原理》、《汽轮机装置》、《透平工艺制造学》以及有关的基本知识,课程设计的任务和要求:1.首先必须认真地完成设计任务书上的各项要求,这包括根据所给参数要求和设计要求完成:1)热力系统设计和计算;2)热力设计和计算;3)图纸;4)设计说明书。
2.专业知识的总结和再学习,在此之前,我们分别学习了有关透平各方面的知识,这种学习室在一定方面和范围内进行的,比如我们在学习《原理》时,仅仅是就系统中汽机部分进行分析和研究,事实上,工作原理、热系统、强度问题调节及制造之间是相互作用和相互影响的,通过课程设计这一环节,使我们在一定程度上能够把诸多方面的专业知识综合起来,融会贯通,使学员队专业知识获得较为全面的整体认识。
3.对汽机设计过程的认识,也许你已经对喷嘴的计算、焓降的分配各种方法有了清楚的认识,但是在汽机整机中焓降的分配与平均直径、损失、叶高、效率等因素之间在多大程度上互相作用和影响,以及如何通过调整某个因素达到设计要求。
这一点在完成课程设计之前是很难有一个清楚认识的,再者作为将要从事透平设计工作的同学来说课程设计无疑是一次生动的模拟训练。
汽轮机课程设计-设计计算说明书-西安交大
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 日目录2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 p 0=0.98MPa t 0=300℃ 凝汽器进口处压力 p c =0.3Mpa 给水温度 t fw =550℃经济功率 P e =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%)。
除氧补水过热器,抽汽漏汽射汽抽汽ρ高加低加2. 初步拟定热力过程线(1)由p0=3.43MPa,t0=435℃,p c=5.5kPa,得h s=1168.66kJ/kg(2)取进汽节流损失∆p0=0.04p0,则p0′=3.293MPa(3)取λ=0.04 c2=100m/s,则排汽)2p c=0.05p c,节流损失Δp c=λ(c2100Δh C2 p c′=5.72MPa(4)由p0′=3.29MPa,t0=435℃,p c′=5.72MPa,得h s′=1158.48MPa(5)由h i=h s′ηoi,得h i=926.78MPa确定汽轮机出口点状态5点:h5=2377.85MPa,s5=7.74kJ/(kg∙℃)4点:h4=h5−c22/2=2372.85kJ/kg,s4=7.72kJ/(kg∙℃)(6)初步设计调节级a 选取中径d m=1.1m=0.24,h s为调节级理想焓降b 小机组取双列复速级c a=√2h s,x a=uc ac 由d m=1.1m,x a=0.24,n=3000r/min,得h s=258.9001kJ/kgd 由h s定出调节级后状态点1s,h1s=3045.47kJ/kg,s1s=6.99kJ/(kg∙℃)p1s=1.325MPa,t1s=301.1℃e 由《汽轮机原理》P85-P87调节级ηoi−x a曲线,得ηoi=0.69,初步确定1点h1=3125.81kJ/kg,s1=7.12kJ/(kg∙℃),t1=338.05℃(7)以1点和4点相连,与饱和线相交得a点,1与a的中点沿等压线上浮10-20kJ/kg得2点,a点沿等压线下浮10-20kJ/kg得3点,实线0-1-2-3-4近似为热力过程线。
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。
汽轮机课程设计说明书
课程设计说明书题目:12M W凝汽式汽轮机热力设计2014年6月28 日前言《汽轮机原理》是一门涉及基础理论面较广,而专业实践性较强的课程。
该课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合,而课程设计就是让学生全面运用所学的汽轮机原理知识设计一台汽轮机,因此,它是《汽轮机原理》课程理论联系实际的重要教学环节。
它对加强学生的能力培养起着重要的作用。
本设计说明书详细地记录了汽轮机通流的结构特征及工作过程。
内容包括汽轮机通流部分的机构尺寸、各级的设计与热力计算及校核。
由于知识掌握程度有限以及二周的设计时间对于我们难免有些仓促,此次设计一定存在一些错误和遗漏,希望指导老师给予指正。
编者2014年6月28日目录第一章 12MW凝汽式汽轮机设计任务书 (1)1.1设计题目:10.5MW凝汽式汽轮机热力设计 (1)1.2设计任务及内容 (1)1.3设计原始资料 (1)1.4设计要求 (1)第二章多级汽轮机热力计算 (2)2.1近似热力过程曲线的拟定 (2)2.2汽轮机总进汽量的初步估算 (4)2.3回热系统的热平衡初步计算 (4)2.4流经汽轮机各级机组的蒸汽两级及其内功率计算 (8)2.5计算汽轮机装置的热经济性 (9)第三章通流部分选型及热力计算 (10)3.1通流部分选型 (10)第四章压力级的计算........ (12)4.1各级平均直径的确定: (12)4.2级数的确定及比焓降的分配: (13)4.3各级的热力计算 (14)4.4第一压力级的热力计算 (24)第五章整机校核及计算结果的汇总 (30)5.1整机校核 (30)5.2级内功率校核: (30)5.3压力级计算结果汇总 (21)参考文献 (21)第一章12MW凝汽式汽轮机设计任务书1.1 设计题目: 10.5MW凝汽式汽轮机热力设计1.2 设计任务及内容根据给定条件完成汽轮机各级尺寸的确定及级效率和内功率的计算。
在保证运行安全的基础上,力求达到结构紧凑、系统简单、布置合理、使用经济性高。
汽轮机课程设计说明书解读
课程设计说明书题目:12M W凝汽式汽轮机热力设计2014年6月28 日一、题目12MW凝汽式汽轮机热力设计二、目的与意义汽轮机原理课程设计是培养学生综合运用所学的汽轮机知识,训练学生的实际应用能力、理论和实践相结合能力的一个重要环节。
通过该课程设计的训练,学生应该能够全面掌握汽轮机的热力设计方法、汽轮机基本结构和零部件组成,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,达到理论和实际相结合的目的。
重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。
三、要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等)主要技术参数:额定功率:12MW ;设计功率:10.5MW ;;新汽温度:435℃;新汽压力:3.43MPa;冷却水温:20℃;排汽压力:0.0060MPa给水温度:160℃;机组转速:3000r/min ;主要内容:1、确定汽轮机型式及配汽方式2、拟定热力过程及原则性热力系统,进行汽耗量与热经济性的初步计算3、确定调节级形式、比焓降、叶型及尺寸等4、确定压力级级数,进行比焓降分配5、各级详细热力计算,确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率、内功率与整机实际热力过程曲线6、整机校核,汇总计算表格要求:1、严格遵守作息时间,在规定地点认真完成设计;设计共计二周。
2、按照统一格式要求,完成设计说明书一份,要求过程完整,数据准确。
3、完成通流部分纵剖面图一张(一号图)4、计算结果以表格汇总四、工作内容、进度安排1、通流部分热力设计计算(9天)(1)熟悉主要参数及设计内容、过程等(2)熟悉机组型式,选择配汽方式(3)蒸汽流量的估算(4)原则性热力系统、整机热力过程拟定及热经济性的初步计算(5)调节级选型及详细热力计算(6)压力级级数的确定及焓降分配(7)压力级的详细热力计算(8)整机的效率、功率校核2、结构设计(1天)进行通流部分和进出口结构的设计3、绘制汽轮机通流部分纵剖面图一张(一号图)(2天)4、编写课程设计说明书(2天)五、主要参考文献《汽轮机课程设计参考资料》.冯慧雯 .水利电力出版社.1992《汽轮机原理》(第一版).康松、杨建明编.中国电力出版社.2000.9《汽轮机原理》(第一版).康松、申士一、庞立云、庄贺庆合编.水利电力出版社.1992.6 《300MW火力发电机组丛书——汽轮机设备及系统》(第一版).吴季兰主编.中国电力出版社.1998.8指导教师下达时间 2014 年6月 15 日指导教师签字:_______________审核意见系(教研室)主任(签字)前言《汽轮机原理》是一门涉及基础理论面较广,而专业实践性较强的课程。
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。
[VIP专享]《汽轮机课程设计》说明
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。
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。
1
88.8918÷.12990.÷1=4214÷3922=.0034=1÷15251371=8.535.78208÷.0232173c0*0÷1=m920.30392.2c=1÷203m=2÷1202.52=3535=42314)c*5232m40341*.31252=3.*1.153.5*03134.2*920522..104455=+21*3*50202.2.0285.4850.13*50+5c8*125*12m0.2+050.+0*014.852*0051000+0+/038.T+0÷+=55*+1011+010+91÷0145405*00010200+5+0+080+40*04+***115.103910*-%*C%6(+÷*M==5M÷5)0*3*0(31÷3110**5*+*÷414.m2371e=%7)8n08%.=s8.5=77.93cc60.mc*m4*m13,101w9.9o.k24mc-.cem5nm2csp2665m*9..03-4.50c60*5.pc3m85,9cm0.5g.i50mr0l-.p.s85p/6c50bc.0om7m.yp.cs6pc5m+;c0m..m7.ckm; 1+1k+12+1+k2234=1c+m1++4+4+2
汽轮机课程设计
汽轮机课程设计汽轮机课程设计汽轮机设备及检修课程设计指导书一、课程设计目的和任务1.目的(1)系统地总结、巩固并应用《汽轮机设备及检修》课程中已学过的理论知识,重点掌握汽轮机凝汽系统结构与基本检修方法及工艺;(2)通过设计对汽轮机的局部检修过程作初步了解,培养自己的管理水平;(3)了解不同类型机组的结构特点及检修的新工艺、新方法。
2.任务对某火电厂汽轮机凝汽系统进行分析,根据所学《汽轮机设备及检修》、《热力发电厂》等有关知识,提出该凝汽设备的配置,根据机组的运行情况,设计凝汽系统的检修方案,并说明设计依据。
二、课程设计的过程课程设计过程分为:选题和资料收集阶段、分析和计划阶段、设计(论文)阶段、课程设计说明书写阶段,具体内容和任务如下:1.选题和资料收集根据课程设计提出的任务,收集相关资料。
资料包括:某火电厂汽轮机本体结构、凝汽系统基本情况、汽轮机运行规程等。
2.分析计划阶段(1)分析并确定汽轮机凝汽系统型式、特点;(2)分析并确定检修方案涉及的内容;(3)对本课程设计进行合理安排。
3.课程设计说明书写阶段要求严格按照规范要求进行设计,画出图表,编制课程设计说明书,并同时上交电子文档和打印件。
三、课程设计的方式及时间分配1.方式利用课余时间,通过查阅相关参考资料,结合教师指导,完成课程设计任务。
2.课程设计的时间和进程:课程设计规定时间:202*.6.3-202*.6.13课程设计进程:资料收集及分析计划2天设计阶段7天整理阶段2天四、课程设计的课题汽轮机凝汽系统检修方案设计五、设计注意事项1.在进行图表数据查找时要力求准确;2.设计格式要求规范;3.如有附图,应规范、美观;4.分析问题应有理有据,结论清晰明了。
六、课程设计的主要内容1.检修目的及要求;2.检修项目及基本方法;3.检修工器具及材料备件清单;4.检修安全措施等内容;5.检修流程图。
七、在课程设计期间需要填写和提交的表格和资料1.课程设计课题及任务说明;2.汽轮机本体结构简介;3.汽轮机凝汽系统简介;4.检修方案;5.设计总结;7.列出参考书籍、文献和资料;8.同时上交电子文档和打印件。
汽轮机课程设计指导书
汽轮机课程设计指导书汽轮机课程设计指导书汽轮机课程设计指导书一、课程设计目的和任务1.目的:汽轮机课程设计是热动专业主要实践性教学环节之一。
通过设计可加深对汽轮机设备的全面认识。
通过设计可提高理论联系实际的能力、独立分析问题和解决问题的能力,以及查阅技术资料、编写技术文件的能力。
2.任务:设计额定功率为5000KW汽轮机本体检修方案二、课程设计的过程课程设计过程分为:选题和资料收集阶段、分析和计划阶段、设计阶段、课程设计说明书写阶段,具体内容和任务如下:1.选题和资料收集(要求)课程设计是学校教育的重要一个环节,选题上应具有较强的综合性和实践性;根据学生高职特色及能力培养目标,课题设计题目和资料收集,应从下列几个方面中选择:(1)汽轮机设备及系统;(2)汽轮机本体检修作业指导书(3)汽轮机检修规程;2.分析计划阶段(要求)(1)明确课程设计的性质、目的、任务和要求;(2)熟悉原始资料,弄清设计任务;按设计要求分析资料;注意资料的可靠性和合理性,了解资料的用处和用法;(3)应用最新科学技术成就进行设计争取做到重点深入;(4)运用所学专业知识从实际出发提出检修设计方案,并写出设计思路;3.设计阶段(要求)(1)制定总体设计计划。
(2)设计(论文)中的理论依据充分,数据资料准确。
(3)立论正确,论证严密,逻辑推理性强。
4.课程设计说明书写阶段(要求)课程设计说明书是毕业设计整个过程总结性资料,书写的质量直接影响到毕业设计的成败。
课程设计说明书主要包括以下内容。
(1)课程设计的目的和任务(2)课程设计课题(3)对课题的系统分析(4)设计过程中疑难问题的解决方法,系统需要改进和不完善之处(5)其他收获和小结(6)参考文献目录(附录)三、课程设计的方式及时间分配1、方式在校分组设计2、课程设计的时间和进程第13周收集资料,理清设计思路,阅读文献,第14周撰写课程设计说明书,资料的整理及归档四、课程设计的课题(一)课程设计参考课题方向汽轮机本体检修(二)课程设计的要求1.根据任务书制定合理、可行的工作计划;2.进行必要资料搜集、文献阅读;3.制定适当的设计方案;4.独立完成额定功率为5000KW汽轮机本体检修方案5.对课程设计进行总结,撰写课程设计说明书五、设计注意事项1.学生必须按教学计划的规定和指导教师的要求认真参加课程设计。
汽轮机课程设计指导书2
热能动力工程专业《电厂汽轮机》课程设计指导书题目名称:高压25000KW背压式汽轮机的热力设计编写教师:毕庆生能源动力工程学院电厂汽轮机课程组目录一、课程设计的目的和要求 (2)二、课程设计的内容 (2)(一)设计工况下的热力计算 (2)1.机组配汽方式的选择 (2)2.主要参数的确定 (2)3.汽轮机进汽量的估算 (3)4.热力过程线的初步拟定 (3)5.调节级的详细计算 (3)6.压力级级数的确定及焓降分配 (5)7.压力级详细计算 (7)8.热力计算数据汇总表 (8)9.整机的效率核算和热力过程线 (8)(二)绘制汽轮机通流部分图 (9)三、设计进度 (9)四、课程设计说明书的内容 (9)一、课程设计的目的与要求1.系统的总结、巩固并加深在《电厂汽轮机》课程中已学得的理论知识,掌握汽轮机热力设计的原则、方法和步骤。
2.热力设计必须是在考虑制造、安装和运行的要求下,进行某一机组的热力计算与结构设计,并在此基础上把汽轮机的工作过程原理与它的结构型式结合起来。
3.通过设计对整个汽轮机的结构作进一步了解。
明确主要零部件在整个机组上的作用、位置及相互间的关系。
4.通过设计,锻炼学生收集并应用设计资料、国家标准手册及其它资料的实际技能。
5.通过设计,对电厂汽轮机主要部件的外形尺寸,与其它产品的通用情况,以及和国内外同类型机组相比较的水平等都有一定的分析。
6.由于课程设计的题目大多数是结合实际,与当前国民经济的要求相联系,所以要求在设计时有高度的责任感,严肃认真,要做到正确地选择设计数据,效率高,结构合理,布置紧凑,安全可靠,计算准确,绘图准确,清楚美观。
总之,汽轮机课程设计是一件复杂而细致的工作,除了需要掌握汽轮机的基本原理外,必须综合各方面的实践经验和理论知识,融会贯通地加以应用,既需要结合结构强度、调节运行、辅助设备等有关基本知识来分析问题、选择方案,也需要了解金属材料、制造工艺、安全运行、检修维护等方面的基本知识,才能较合理地选用汽轮机设计的基本方案。
汽轮机课程设计指导书-经典版
汽轮机课程设计指导书-经典版第一部分汽轮机课程设计指导书一、课程设计的目的与要求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,确定流通部分的几何参数,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几何尺寸的确定及级效率和内功率的计算。
3.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。
(2) 分析并选择汽轮机的型式、配汽机构型式、通流部分形状及有关参数。
(3) 拟定汽轮机近似热力过程线和原则性热力系统,进行汽耗量与热经济性的初步计算。
(4) 根据汽轮机运行特性、经济要求及结构强度等因素,比较和确定调节级的型式、比焓降、叶型及尺寸等。
(5) 根据流通部分形状和回热抽汽压力要求,确定压力级的级数,并进行各级比焓降分配。
(6) 对各级进行详细的热力计算,求出各级流通部分的几何尺寸、相对内效率和内功率,确定汽轮机的实际热力过程线。
(7) 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线的要求。
(8) 根据需要修正热力计算结果。
(9) 绘制流通部分及纵剖面图。
4.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。
5.通过设计了解并掌握我国当前的技术政策和国家标准、设计资料等。
6.所设计的汽轮机应满足以下要求:(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、布局合理、成本低廉、安装与维修方便以及零部件通用化、系列标准化等因素。
7.由于课程设计的题目接近实际,与当前国民经济的要求相适应,因而要求设计者具有高度的责任感,严肃认真。
汽轮机课程设计指导书
汽轮机课程设计指导书冯慧雯编华中科技大学能源与动力工程学院第一节 课程设计的任务与要求1.设计题目 N25-3.5/435汽轮通流部分热力设计 2.已知参数额定功率: P r =25MW ,额定转速: n=3000r/min ,设计功率:P e =20MW, 新蒸汽压力:p 0=3.5 MPa, 新蒸汽温度:t 0=435℃,排汽压力:cp '=0.005MPa , 给水温度: t fw =160~170℃, 冷却水温度:t w 1=20℃, 给水泵压头:p fp =6.3MPa , 凝结水泵压头:p cp =1.2 MPa , 射汽抽汽器用汽量△D ej =500kg/h , 射汽抽汽器中凝结水温升 △t ej =3℃, 轴封漏汽量△D l =1000 kg/h , 第二高压加热器中回收的轴封漏汽量△1D '=700kg/h 。
3.任务与要求(1) 估算整机蒸汽流量及拟定热力过程曲线;(2) 回热系统热平衡初步计算及回热系统示意图绘制; (3) 非调节级理想比焓降分配和级数的确定;(4) 计算调节级与非调节级通流部分几何尺寸:各级平均直径d n (b )、叶片高度l n (b )、通流面积A n (b )、叶片数Z n (b )、叶宽B n (b )、节距t n (b )、静叶片安装角y α、动叶片安装角y β、及出汽角(1α)、(2β)等;(5) 计算级效率、级内功率、整机内功率及相对内效率; (6) 整机校核(电功率、内效率);(7) 按比例绘制通流部分子午剖面流道图和各级速度三角形图,以及调节级详细热力过程曲线示意图,整机热力过程曲线图;(8)编写计算机程序方框图;(9)编写计算机运算程序;(10)调试并运行热力设计计算机程序;(11)编写课程设计说明书(说明书规格按学校要求,内容为上述计算内容)。
第二节多级汽轮机热力计算一般原则——各级型式、结构、参数的选择一、通流部分的合理成型在凝汽式汽轮机中,由于蒸汽在膨胀过程中比容变化的结果,蒸汽的容积流量GV变化很大。
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。
汽轮机课程设计说明书格式
二、说明书的编写与装订
1.说明书的编写格式及要求
(1)说明书用A4纸张打印
1)字体:宋体。
2)字号
标题:3号;标题1:小3;标题2:小4;标题加粗。
正文:5号;参考文献:5号。
3)计量单位以国际单位制(SI)为基础;注释用页脚注(即把注文放在加注处一页的下端);公式、图表应按顺序编号,并与正文对应。
(2)图纸尺寸按国家标准,图面整洁、布局合理、线条粗细均匀、圆弧连接光滑、尺寸标注规范、文字注释用工程字书写,图表须按规定要求或工程要求绘制。
(3)参考文献格式
1)科技书籍和专著:主要责任者、书名、出版社地点、出版单位、出版时间、页码。
2)科技论文:责任者、论文篇名、刊物名、年、卷(期)、页码。
2.设计说明书的装订要求
设计说明书单独装订成册,装订顺序:
封面→前言→目录→任务书→说明书(含图纸)→总结→参考文献→封底。
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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=70.00%(2)汽轮机相对内效率ηri=99%(3)机械效率ηm(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ΔP 0=0.03×P 0=0.2646 Mpa 调节级喷嘴前P 0'=0.97×Po=8.5554Mpa(2)排汽管中的节流损失:∆Pc=0.0188 Pc=0.06448Mpa 5、总进汽量的计算由P 0,t 0查焓熵图可得H 0=3476.7452kJ/kg ,S 0=6.782kJ/(kg •K). 再由S 0,P c 查得H c =3177.02kJ/kg.所以流通部分理想比焓降∆Ht=H 0-Hc=299.73kJ/kg. 由003.6et m i gN D D H ηηη=+∆∆可得0D =4460.5063t /h .四、调节级热力计算1、调节级部分相关参数的确定:(1)调节级型式调节级分双列级和单列级两大类,双列速度级的最佳能量转换较大的理想焓降,使汽轮机级数相应减少,转子承受的蒸汽温度降低,变工况时级效率降低较少。
中小型机组,为了简化结构常采用双列速度级作为调节级。
大型汽轮机,为了获得较高的,通常采用单列级作为调节级。
本机组为25MW 小型机组,故调节级采用双列级。
(2)调节级进汽量:由于门杆漏汽Do 的1%,因而调节级实际进汽量G=0.99D 0=455.9012/s kg . (3)调节级的平均直径和速度比:对于25MW 的中压汽轮机,采用整锻转子,平均直径d 2=1000mm ,对于双列速度级,取X a =0.23.(4)调节级内蒸气的理想焓降:2t 0.5232.977/kg 60a d n h kJ X ⎛⎫∏∆=⨯= ⎪⎝⎭(5)平均反作用度Ωm 的选取为提高调节级的级效率,一般都带有一定的反动度。
由于调节级为部分进汽级,为了减少漏气损失反动度不宜选的过大。
反动度在各列叶栅中的分配应以各列叶栅通道光滑为变化为原则。
反动度的大小由调节级各列叶栅出口面积予以确定。
本题目取反动度m=0.18,其中第一列动叶栅、导叶、第二列动叶栅的反动度分别为:1=0.06,’=0.06,2=0.06。
2、喷嘴部分计算(1)喷嘴叶栅蒸汽的理想焓降:h (1)h 191.041/n m t kJ kg ∆=-Ω∆=(2)喷嘴出口汽流速度:210c 2618.1278/t n h c m s =∆+= 据资料查得ϕ=0.9711599.584m/s t c c ϕ==(3)喷嘴损失:221h (1)11.2905/2t n c kJ kg ξϕ∆=-=(4)喷嘴出口蒸汽参数:10113285.709/h 3296.9995/t n t n h h h kJ kg h h kJ kgξ=-∆==+∆=据'0p 和H 0查焓熵图得1s =6.811077/()kJ kg K由1s 和1t h 查得:131p 4.79620.06455/t MPa v m kg==(5)喷嘴压比及型号:1'00.5606n p p ε== 120.5461K K cr K ε-⎛⎫== ⎪+⎝⎭汽流在喷嘴中为亚音速流动,选喷嘴型号为TC —26,取114n α=︒。
由于汽流流速为亚音速,所以δ=0,即114α=(6)喷嘴叶栅出口面积:110.01363n tn tG v A c μ==其中n G 为喷嘴流量。
(7)部分进汽度: 1110.01796sin nA l e d α==∏由平行计算可得 最佳部分进汽度e=0.513 最佳喷嘴叶高l 1=35mm3、第一列动叶部分计算(1)动叶高度l 1以及动叶平均直径d 1:12d ()999mm t r d =-∆-∆=2137mm l l =+∆=(2)解动叶栅进口速度三角形: 圆周速度:2156u m 608/.43d ns ∏==入口相对速度:1449.006/w m s ==1111arcsinsin 18.85c w βα==︒ (3)求动叶栅出口相对速度:10.06232.977/13.9786/kg b t h h kJ kg kJ ∆=Ω∆=⨯=2479.1279/t w m s ==查表得动叶系数10.902ψ=动叶出口相对速度212429.7777/t w w m s ψ=⋅= (4)动叶损失:222(1)22.4273/2t b w h kJ kg ξψ∆=-=(5)动叶出口蒸汽参数:213283.0209/t b h h h kJ kg =-∆=动叶出口蒸汽焓值:2213305.4482/t b b b h h h h h h kJ kg ξξ=+∆=-∆+∆= 由11,h p 查焓熵图可得,2 6.811077/()s kJ kg K =⋅由22,t s h 查焓熵图可得,2 4.5851p MPa =,320.067412/t v m kg = (6)第一列动叶顶漏汽量:1112t tt t nv d G G v A δ∏∆=⋅⋅其中:10.543t z δδ-== ()21122110.0909t d d l ⎛⎫Ω=--Ω= ⎪+⎝⎭所以1112 1.5960/t t t t nv d G G kg s v A δ∏∆=⋅⋅= 即1125.0432kg /b t G G G s =-∆= (7)动叶出口面积:2220.018816m b tb b tG v A w μ== (8)选取动叶型线:222sin 0.3156bA d l eβ==∏,所以218.40β=︒ 由12,ββ查表确定动叶型线为TP-1A 。
(9)第一列动叶出口速度三角形:2285.2794/c m s ==22222sin arctan 28.39cos w w uβαβ==︒-4、导叶部分计算(1)导叶叶片高度'1l 和导叶平均直径'1d :'1139l l mm =+∆='''12()1001mm t r d d =+∆-∆=(2)导叶出口速度:导叶焓降:'13.97862/d t h h kJ kg ∆=Ω⋅∆=导叶出口理想速度:'1330.6684m/s t c == 查表得导叶速度系数:0.917d ψ=导叶出口实际速度:''11303.2229/d t c c m s ψ== (3)导叶损失:'2'21d h (1)8.6987/2t c kJ kg ξϕ∆=-=(4)导叶出口蒸汽参数:'12''113291.4696/h 3300.1683/t d t d h h h kJ kg h h kJ kgξ=-∆==+∆=据2p ,h 2查焓熵图得1s ’=6.842627/()kJ kg K由1s ’和1t h ’查得:'1'31p 4.384570.070952/t MPa v m kg==(5)导叶汽封漏汽量:d d G μδ∏∆==2.3387/kg s其中''11962mm p d d l ≈-= (6)导叶出口面积:据'Ω查得0.935d μ=,则导叶出口面积:'21'10.02853m d t b d t G v A c μ== (7)导叶栅型线选取:'1''11sin 0.4535dA d l eα==∏ 即'126.98α=︒,又228.39α=︒,据表选取导叶栅型号为TP-3A5、第二列动叶部分计算(1)动叶高度l 2’以及动叶平均直径d 1’:''21d ()1002mm t r d =+∆-∆=''21()50mmt r l l =+∆+∆=(2)解动叶栅进口速度三角形:入口相对速度:'1177.8890/w m s =='''111'1arcsin sin 50.62c w βα==︒(3)求动叶栅出口相对速度:220.06232.977/13.9786/kg b t h h kJ kg kJ ∆=Ω⋅∆=⨯='2244.1347/t w m s == 查表得动叶系数20.925ψ=动叶出口相对速度''222225.8245/t w w m s ψ=⋅= (4)动叶损失:'2'222(1) 4.3025/2t b w h kJ kg ξψ∆=-=(5)动叶出口蒸汽参数:''2123286.1897/t b h h h kJ kg =-∆=动叶出口蒸汽焓值:''223290.4922/t b h h h kJ kg ξ=+∆= 由''11,h p 查焓熵图可得,'2 6.85786/()s kJ kg K =⋅由''22,t s h 查焓熵图可得,'2 4.1579p MPa =,'320.07453/t v m kg = (6)第一列动叶顶漏汽量:''112'2t tt t nv d G G v A δ∏∆=⋅⋅其中:10.543t z δδ-== ()'222''22110.1021t d d l ⎛⎫Ω=--Ω= ⎪+⎝⎭所以''112'2 2.7778/t tt t n v d G G kg s v A δ∏∆=⋅⋅= 即2116.8112kg /b t G G G s =-∆= (7)动叶出口面积:'222'220.03814m t b b b t G v A w μ== (8)选取动叶型线:'12''22arcsin39.64b A d l eβ==︒∏由''12,ββ查表确定动叶型线为TP-5A 。