Судовые двигатели

Главная Судовые паровые турбины Преобразование энергии пара в соплах и каналах Изображение процесса расширения пара в ступени на S—i диаграмме
Изображение процесса расширения пара в ступени на S—i диаграмме

В паровых турбинах удобно применять графо-аналитические методы расчета с использованием s—i-диаграммы. Рассмотрим по­рядок построения процесса расширения пара на s—i-диаграмме для различных ступеней.

Процесс расширения пара в ступенях на s-i-диаграмме

I. Ступень чисто активная (? = 0) (рис. 74, а).

1. По начальным параметрам пара р0 и t0 и конечному давлению р1 опреде­ляют по s—i-диаграмме располагаемый теплоперепад

hа = i0 — i1t кдж/кг (ккал/кг).

2. Выбирают значение для скоростного коэффициента ? и определяют потери тепла в сопле по формуле (13а).

3. От точки A1t откладывают потери qc вверх и на пересечении горизонталь­ной линии с изобарой р1 находят точку A1 которая соответствует действитель­ному состоянию пара на выходе из сопла, а линия А0А1 характеризует услов­ный процесс расширения пара в сопле.

4. Определяют действительную абсолютную скорость пара на выходе из сопел с1 = 44,8??hа м/сек и, выбрав угол наклона сопла ?1, строят входной треуголь­ник скоростей, по которому вычисляют относительную скорость пара w1 на входе на рабочие лопатки.

5. Выбрав значение для скоростного коэффициента по графику, приведен­ному на рис. 73, определяют потери на рабочих лопатках qл по формуле (24) и откладывают ее от точки А1 вверх. На пересечении горизонтали с изобарой р2 на­ходят точку В1, которая соответствует состоянию пара на выходе из каналов ра­бочих лопаток

6. По скорости пара на выходе w2 == ?w1 строят выходной треугольник скоростей и определяют абсолютную выходную скорость потока с2 из рассматри­ваемой ступени.

7. По формуле (26) находят потери с выходной скоростью qв и отклады­вают ее от точки В1 вверх. Точка C1 соответствует состоянию пара на выходе из ступени.

Тепловой процесс в рассматриваемой ступени изображается линией А0А1В1С1.

II. Ступень активная с реакцией (? = 0,1?0,2) (рис. 74, б).

1. Как и в предыдущем случае, определяют весь располагаемый на ступень теплоперепад

ha = i0 i1t кдж/кг (ккал/кг)

и по заданной степени реакции [формула (21)] — теплоперепады hан и hар.

2. От точки А0 откладывают теплоперепад haн и на пересечении с адиабатой А0А1t находят изобару р1’, соответствующую давлению пара на выходе из сопел.

3. Выбирают по графику значение для коэффициента скорости ? и определяют потери в сопле

qс= (1 — ?2) haн кдж/кг.

4. Откладывают вверх потери qc и находят на изобаре р1' точку A1, харак­теризующую состояние пара на выходе из сопел.

5. Из точки А1 проводят адиабату до пересечения с изобарой р1 в точке В1t, определяющую hap.

6. По действительной абсолютной скорости пара на выходе из сопел c1 = = 44,8??haн м/сек строят по выбранному углу ?1 входной треугольник скоро­стей и определяют относительную скорость пара w2 по формуле (22а).

7. Определяют по формуле (25) потери на рабочих лопатках и их значение откладывают от точки B1t вверх, точка В1 на пересечении с изобарой p1 харак­теризует состояние пара на выходе из каналов рабочих лопаток.

8. По значению скорости w2 и выбранному углу ?2 строят выходной тре­угольник и находят абсолютную скорость c2.

9. Определяют по формуле (26) потери с выходной скоростью и откладывают их от точки В1 вверх. Точка c1 соответствует состоянию пара на выходе из сту­пени. Линия А0А1В1С1 характеризует тепловой процесс в рассматриваемой сту­пени.

III. Ступень реактивная (? = 0,44?0,6 (рис. 74, в).

Порядок построения остается таким же как и для активной ступени с реак­цией, но степень реакции ? определяет другое распределение теплоперепадов.