Турбина жылулығын есептеу

Жоспар
Кіріспе

1. Турбинаның қысқаша сипаттамасы
2. Турбинаның алғашқы жылулығын есептеудің әдістемесі.
2.1 һ.S диаграммада сүлбесін құру.
2.2 Турбинаға кеткен будың шығынын есептеу.
2.3 Реттеуші сатыларды есептеу
2.4 Бірінші сатыдағы қысымды есептеу
2.5 Соңғы сатыдағы қысымды есептеу
2.6 Қысымның сатылар санын анықтау және жылулық жоғалуын тарату.
3. Турбинаның ақырғы жылулық жоғалуын есептеу әдістемесі
3. 3.1 Ақырғы лабиринттік нығыздау арқылы өтетін будың шығынын есептеу.
3.2 Реттеуші сатыны есептеу.
3.3 Жылдамдықтың үшбұрыштардың құруда және һ.s диаграммадағы сатылар бойынша будың ұлғаю процесінде турбинаның ағынды бөлік сатысында есептеу жүргізіледі.
3.4 арнайы тапсырманы орындау.
3.5 Қолданылған әдебиеттер.

Берілген тапсырмада кері қысымды (противодавление) шығырлар берілген, олардың (двухвенечный) реттеу сатысы ( Кретис дөңгелегі) мынадай мүмкіндіктер береді:
1. Қысым сатысының санын азайтады, өйткені Кретис дөңгелегі жалпы 1/3 жылу берілуді түсіреді.
2. Лезде будың қысымын және температурасын төмендетеді. Ол реттеу сатысынан кейінгі будың меншікті көлемінің деңгейін үлкейтеді, будың ағуын төмендетеді, қалақшалардың биіктігін үлкейтеді, ал температураның төмендеуі шығыр ротор және стортор материалының сапасын жақсартады.
3. Айнымалы жұмыс режимі шығырдың ПӘК үлкейтеді.

1. Противтен реттеуіш сатының орташа диаметрін dpc аламыз.
2. Хрсо =u қатынасын қарастырамыз

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ
МИНИСТРЛІГІ
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ ЭЛЕКТРОНДЫ АСПАП
ЖАСАУ КОЛЛЕДЖІ

Курстық жоба

Тақырыбы: Турбина жылулығын есептеу.

Орындаған: Ноғайбаев Ғ.
Қабылдаған: Умирзаков Р.А.

Алматы 2006ж
Курстық жобасы.

Курс жобасының міндеттері: “Жылу электр станцияларындағы турбиналық
қондырғылар” пәні бойынша білімдерін тереңдету;
Өздіктерінен техникалық құжаттардан анықтамалық және техникалық
әдебиеттер пайдалана алуға, топтардың сызбасын оқуға, бу турбинасының толық
конструкциясы элементінің эскизге құрауға, турбина бойынша қиын емес
есептерді шығаруға үйрету болып табылады.

Оқушыларды диплом жобасымен өздігінен жұмыс жасауға үйрету.

1. Курстық жұмыстың мінездемесі мен көлемі.
Бу турбинасының курстық жұмысы мыналардан тұрады.

1. Түсініктеме жазбасынан, жылу есептелуі, мықтылыққа есептеулер,

қажетті есептеу графиктері, кестелер, шығырдың қысқаша
түсініктемесі
және эскиздерін табуға болады.
2. Жобаланған турбинаның екі сызба парағынан:
1. 1-ші парағы, 1:5 масштабтағы турбинаның тігінен кеспесі.
2. 2-ші осы масштабтағы саптама қорабы бойынша турбинаның көлденең
кеспесі.

Курстық жоба тақырыбы.
1. Турбина жылулығын есептеу.
Түрі: Р-100-130 ТМЗ

Берілгені.
1. Бу қысымы Po=130 бар
2. Температура t=570 ºС
3. Турбинадан кейінгі бу қысымы Рк=16 бар
4. Электрлік қуат Nэ=55 мВт
5. Геометриялық өлшемдер
А) dpc=0,96
Б) dl=0,85
В) dy=0,4
Г) dш=0,3
Д) R=0,26
Е) r=0,14
Ж) h=0,05
З) d0=0,08

2. і-s диаграмасында жылу құбылысының сүлбесін салу.

1. Су мен су буының термодинамикалық кестесінен берілген Ро, tо арқылы
будың энтальпиясын іо анықтаймыз. Диаграммада Ро мен to-ң қиылысқан жері
1 нүкте деп белгілейміз.
2. P'o өткір бу қысымын реттеуіш саптамасына дейінгі мәнін анықтаймыз,
∆Pк реттеуіш клапандарға кететін ∆Pк шығындар-ды есептей отырып.
P'о=(0,95-0,97)∙ Pо, бар
(1)
P'о=0,96*130=124,8
3.
4. 1-нүктеден төмен Pк мен қиылысқанша түсіреміз бұл нүкте А-нүктесін
береді. 1-нүктесімен А-нүктесінің энтольпиялық айырмашылығын анықтаймыз

Но=іо-іА, кДжкг
(2)
Но=3520-3910=610
5. PІ турбинасының соңғы сатысының қысымын есептейміз ∆Pп түтікшелердегі
қысым шығынын есептей отырып,
PІ=(1,02-1,05)Рк, бар
(3)
PІ=1,03*16=16,48
Мына қатынасты РО-РК есептеп 2-суреттен ηТot =0,814 турбинаның ішкі
ПӘК-н Nэ
6.
анықтаймыз.
7. Турбинадағы қолданылған Ні, жылу жоғалуын есептейміз
Ні=Но∙ ηТоt , кДжкг
(4)
Ні=610*0,814=496,54
8. Шығу түтікшесінен кейінгі бу энтальпиясын ік анықтаймыз
ік=іо-Ні, кДжкг
(5)
ік=3520-496,54=3023,46
9. ік = const сызығы изобарасымен қиылыстырып 7-нүктені табамыз, мұнда
будың турбинадан шыққандағы көрсеткіштерін табамыз: t7=300 P7=16
і7=3023,46 =ік.
10. Шығу жылдамдығындағы жылу жоғалуын ∆Нвс анықтаймыз
∆Нвс=(0,01-0,015)Но, кДжкг
(6)
∆Нвс=0,0125*610=7,625
11. Турбинаның соңғы сатысындағы бу энтальпиясын анықтаймыз
іz=ік- ∆Нвс, кджкг
(7)
іz=3023,46-7,625=3015,835
12. Рz сызығымен ік және іz=const нүктесінің қиылысқан жері 6 және 5
нүктені береді і5=3015,835=іz, Р5=16,48=Рz, t5=300 v5=0,15=vz.

3. Турбинаға кететін бу шығынын анықтау.

1. Турбинаның механикалық ПӘК-н ηм 0,99 деп қабылдаймыз.
2. Турбинаның генератор ПӘК-н ηr 0,99 деп қабылдаймыз.
3. Турбинаға кететін бу шығынын G анықтаймыз

G= Nэ , кг .
(8)
Но∙ ηТot ∙ ηм ∙ ηr
с

G=55*106(610*103*0,99*0,99*0,814)= 113

4. Реттеуіш сатыны есептеу.
Берілген тапсырмада кері қысымды (противодавление) шығырлар берілген,
олардың (двухвенечный) реттеу сатысы ( Кретис дөңгелегі) мынадай
мүмкіндіктер береді:
1. Қысым сатысының санын азайтады, өйткені Кретис дөңгелегі жалпы 13
жылу берілуді түсіреді.
2. Лезде будың қысымын және температурасын төмендетеді. Ол реттеу сатысынан
кейінгі будың меншікті көлемінің деңгейін үлкейтеді, будың ағуын
төмендетеді, қалақшалардың биіктігін үлкейтеді, ал температураның
төмендеуі шығыр ротор және стортор материалының сапасын жақсартады.
3. Айнымалы жұмыс режимі шығырдың ПӘК үлкейтеді.

1. Противтен реттеуіш сатының орташа диаметрін dpc аламыз.
2. Хрсо =u қатынасын қарастырамыз
co
Хрсо=0,28
(9)
3. Сатының орташа диаметріне айналу жылдамдығын U анықтаймыз
U= π ∙ dpc n , мс
(10)
60
U=(3,14*0,96*3000)60=150,72

4.Саты саптамасынан будың фиктивті Со жылдамдықмен шығуын есептейміз

Со= U , мс
(11)
Хрсо
Со=150,720,28=538,286

5. Сатыдағы будың болулық жылу жоғалуын hpco анықтаймыз
hpco= Co22000, кДжкг
(12)
hpco=289751,822000=144,876
Бақылау:
hpco≥13 Но болғанда Хрсо үлкейтіп есептеуді қайта жүргіз.
6. Σр сатысының соммалық реакция дәрежесін таңдаймыз
Хрсо 0,26 0,28 0,3 0,32
Σр
0,08 0,10 0,12 0,14

7. Саптама торындағы болулық жылу төмендеуін анықтаймыз
hoc=(1-Σр)hpco, кДжкг
(13).
hoc=(1-0,1)*144,876=130,3884
8. і-s диаграммасы арқылы будың саптамадан шыққандағы күйін анықтаймыз.
(сур.1.3' нүктесін қара)
а) меншікті көлемін – v'3 =0,04= v1t ,м3кг;
б) қысымын - Р1рс=90 бар.

9. ε= Ppc1 =90124,8=0,72
Р01
εкр=0,6.
а) егер εεкр болса, онда dрс кішірейтіп есепті қайта есептейміз.
б) егер ε εкр болса есепті жалғастырамыз. ε εкр заңын сақтағанда
сужающий саптаманы қолдануға болады, ол тұрақты және жоғарғы ПӘК береді,
олар будың жоғары дыбысты жылдамдық пайда болады.

10. Саптама торынан будың теориялық ағып шығу С1t жылдамдығын анықтаймыз
С1t=√2000 ·hoc , мс
(14)
С1t=√2000*130,3884=510,663
11. еlc комплексті анықтаймыз

еlc= G · ν1t
, м, (15)
π · dpc · C1t ·μc ·
sind1

еlc= 113 ·
0,045 =0,0156
3,14· 0,96 · 510,663
·0,97 · sin14

1с -саптаманың биіктігі, м.
μс~0,97- саптаманың шығын коэффиценті.
α1- саптаманың эффекті шығу бұрышы, ол Nэ байланысты таңдалады.
Мұнда: l- парциалдық дәрежесі.

Nэ, мВт Более 100 100 ден 50 50 ден 25 25 тен Менее 10
дейін дейін 10дейін
α1,град 15-16 14 13 12 11

12. Парциалды дәреженің оптималды мәнін анықтаймыз
еlc 0,02 0,01-0,02 0,005-0,01
0,8-0,85
eопт 0,5-0,8 0,2-0,5

13. Саптама торының биіктігін анықтаймыз
lc= elc eопт,
м. (16)
lc=0,01560,7=0,0198

lcmin=10*10-3м. Саптаманың минималды биіктігі.
lcmax=60*10-3м. Саптаманың максималды биіктігі.

14. lc-ға байланысты саптаманың сығылу жылдамдығын φ анықтай-мыз сур-3
бойынша.
15. Саптама торында жылу шығынын ∆hс анықтаймыз
∆hc=(1-φ2)hoc,
(17)
∆hc=(1-0,910116)*130,3884=11,720
16. N4 сурет бойынша сатылардың ПӘК ηрс0і анықтаймыз.
17. Реттеуіш сатысындағы жылу жоғалуын hpcі анықтаймыз
hpcі=ηрс0і ·hpc0 , кДжкг
(18)
hpcі=0,699*144,876=110,268
18.Саптама торындағы бу энтольпиясының мәнін анықтаймыз
і3=і0-hoc+∆hc, кДжкг
(19)
і3=3520-130,3884+11,720=3401,3316
19. Реттеуіш сатысының сыртындағы бу энтольпиясының мәнін
анықтаймыз
і4= і0-hpcі, кДжкг
(20)
і4=3520-101,268=3418,732
20.Шығырдың жылу процесінің кезекті схемасын і-s диаграм-
мада салуды аяқтаймыз. Будың реттеу сатысынан кейінгі қысы-
мын анықтаймыз, ол үшін нүкте 2 ден төмен S2 изотропына
жүргіземіз,hpcc жылу түсу сатысының шамасын алып қаламыз

(сур 1 4' нүктесін қара). і2=const жәнеРрс1 изобара нүктелерінің
қиылысында 3 нүктесін саламыз, ол саптаманың реттеу сатысын
кейінгі будың нақты жағдайын көрсетеді. і3=const және Ррс2
изобара нүктелерінің қиылысында 4 нүктесін саламыз реттеу
сатысының және қысымның бірінші сатысының басталу про-
цессінің соңы. Схемаға табылған сандарды саламыз.
Кезегімен мына нүктелерді қосамыз, 1,2,3,4,5,6 және 7 біз
одан шығырдың і-s диаграммадағы кезекті бейнесін аламыз.

5. Қысымның бірінші сатысын есептеу.
1. Бірінші сатының орташа диаметрімен d1 қысымын противтен аламыз.
2. X0=φC0 қатынасының мәнін анықтаймыз

Nэ, мВт Более 100 100-ден 50-ден 25-тен 10-ғаМенее10
50-ге дейін 25-кедейін дейін

Хо 0,5 0,49 0,48 0,46 0,45

3. Сатыларда келтірілген жылу жоғалуын h'о анықтаймыз
h'о=12,3( d1 хо)2, кДжкг
(21)
h'о=12,3( 0,85 0,49)2=37,0127

4. Сатының орташа диаметрімен реакция дәрежесін анықтаймыз.
Nэ, МВт Более 100 100-ден 50-ден 25-ке25-тен 10-ғаМенее 10
50-ге дейін дейін дейін

Хо 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04

5. Саптама тор-да келтірілген жылу жоғалуын анықтаймыз
h'ос=(1-ρ)h1o, кДжкг
(22)
h'ос=(1-0,1)*37,0127=33,31143
6. Саптамадағы будың ағуының теориялық жылдамдығын анықтау
С11t=√2000 ∙ h1oc, мс
(23)
С11t=√2000 ∙ 33,31143=258,1140
7. і-s диаграмасының саптама сыртындағы меншікті көлемі анықталады. Ол
үшін 4-нүктеден төмен h1ос мәнін қойып 9 нүктесін табамыз.
8. Сатыдағы саптама қалақшаларының биіктігін анықтаймыз
l1c= G · ν11t
, м, (24)
π · d1 ·C11t ·sinα1·e·μc

l1c= 113 · 0,042
=0,0383
3,14 · 0,85 ·258,1140 ·sin13·1·0,97
lc-саптаманың биіктігі, м.
μс≈0,97-саптаманың шығын коэффиценті.
α1-саптаманың эффекті шығу бұрышы, ол Nэ байланысты таңдалады
(п.11.§2.4 қара).
е-парциал дәрежесі. Қысым сатысы үшін саптама доғасына будың
жетуіне тырысуымыз керек. е-1 қолдан. Егер де таңдалған диаметрдің
сатысы d1 және е-1 онда саптаманың биіктігі 11с (15-20) 10-3 м, кіші
болады. d'1 сатысының аз шама-да
9. Жұмысшы қал-ң биіктігін анықтаймыз l1p
l1p=l1c+∆k + ∆n , м,
(25)
l1p=0,0383+0,001+0,002=0,0413
∆k- перкрышаның түбірлі диаметрі, м.
∆n-ол да, церефереитті диаметр, м. (сур 15 қара).
Перекрыша шамасы lc байланысты таңдалады.

10. Дискі түбінің диаметрін dk анықтаймыз
dk=dl-llp, м
(26)
dk=0,85-
0,0413=0,8087
11. Кері всерності мәнін Ө1 есептейміз
Ө1=d1llc.
(27)

Ө1=0,850,0383=22,9
2.6 Қысымның соңғы сатысын есептеу.
Нақты методикада шығырдың кері қысымды (противодавление) жылу есептелуі
қарастырылған. Олардың айырмашылығы басындағы және аяғындағы меншікті
көлемінде және сатылы қысымның шамасы аз, конденсатты шығырға қарағанда.
1. і-s диаграмасы арқылы соңғы сатыдағы будың меншікті көлемін
анықтаймыз.
Ол үшін 5-нүктені табамыз.
2. Жұмысшы қалдықтың биіктігін анықтаймыз
lz=l1p(νzνl), м
(28) lz=0,0413(0,80,04)=0,186
3.Соңғы сатының орташа диаметрін анықтаймыз dz
dz=dk+lz, м
(29)
dz=0,8087+0,186=0,9947
4. Соңғы сатыдағы келтірілген жылу жоғалуын hzo анықтаймыз
hzo=12,3(dzхо)2, кДжкг
(30)
hzo=12,3(0,99470,49)2=50,69
5.Өz мәнін есептейміз
Өz=dzlzo
(31)
Өz=0,99470,186=5,35

2.7 Қысымдар сатысын анықтау және олардың арасындағы
келтірілген жылу жоғалуын анықтау.
1. Саты санын анықтау үшін және олардың арасындағы жылу түсуді анықтау үшін
сурет 5 саламыз. Бұл жердегі абцисса осінде α өзіндік қиманы аламыз және де
аяғындағы ординаталарда бірінші және соңғы сатыдағы қалған диаметрлерді dl
dz 1:10 масштабда аламыз. 1 және 2 нүктелері түзу сызық арқылы қосылады, ол
шығырдың кері қысымды (проточной) бөлігін мінездейді. Со базада Хо=const
түзуін жүргіземіз, өйткені Хо әр қашанда барлық проточной бөлігінің саты
қысымының отсегіне тұрақты алынған. Графикке do=const белгілену-ін саламыз
ол біз саты қалақшасының ұзындығын алу үшін. Сол жерде жылу түсудің hlo мен
hzo 1:1 масштабындағы бірінші және соңғы сатыдағыларын қалдырамыз. 3 және 4
нүктелерін түзу арқылы қосамыз, өйткені диаметрлер түзу заңы бойынша
өзгереді, коэффицент Хо=const, кезекті аралық белгіленулер hіо бір түзуде
жатады. (21 формуласын қара)
2.Сатысы санын анықтау үшін 5-суретті саламыз.
3.Орташа келтірілген жылу жоғалуын анықтаймыз
ho=(hlo+hzo)2,
кДжкг (32)

ho=(43,24+47,5)2=45,37
4. Барлық қысым сатылар-ғы кел-ген жылу жоғалуын анықтаймыз
Но=і4-і8, кДжкг
(33)
Но=3418,732-
2878,872=539,86
5. Барлық қысым саты-ғы жұмсалған жылу жоғалуын анықтаймыз.
Ні=і4-ік, кДжкг
(34)
Ні=3418,732-3023,46=395,272
6. Қысымдар сатысының ішкі қатысты ПӘК анықтаймыз η*оі

η*оі=H*іН*о (35)

η*оі=395,272539,86=0,73
7. Қысымдар сатысының санының бағасын есептейміз.

Zo=H'ohOcp, штук (36)

Zo=539,8643,85=12,31
К=0,2 егер де барлық процесс жылытылған бу облысында жатса.
К=0,12- ол да, ылғал бу жағдайында.
К=0,14-0,18 ол да, процестің ауысуы кезінде яғни жылыту облысынан ылғал бу
облысына өту кезінде.
8. Жылудың қайтымдылық коэффицентін α есептейміз.
α=К(1-η*оі)·(Но*419)·((Zo-1)Zo),
(37)
α=0,2(1-0,73)·(539,86419)·((12,31-
1)1,31)=0,064
9. Қысымдар сатысын тұрақтыландырамыз.
Z=H*o(1+α)һсро
(38)
Z=539,86(1+0,064)43,85=13,09

α базасын жасау кезінде (z-1) теңдей бөлігінде, участок шекарасында
(басталған базада) саты номерін жүргіземіз және графиктен әр сатыға диаметр
dі алып отырамыз, 1р жұмыс қалағы үшін ұзындықты, және һОгр жылу түсу үшін
Қорытындыны кесте 1 саламыз.
10. Әр сатының көрсеткіштері арқылы №1 кестені құрамыз.
Сатының dі, м lір=dі-dklіс=lp-Өі=dіlіҺогрі ∆Һіо Һіо кДжкг
номері ∆k-∆n,мр кДжкг кДжкг
1 0,85 0,04 0,037 22,97 37 0,26 37,25
2 0,86 0,05 0,047 18,3 38,1 0,26 38,36
3 0,87 0,06 0,057 15,26 39,3 0,265 37,365
4 0,883 0,073 0,07 12,6 40,5 0,27 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.