汽轮机课程设计---23MW凝汽式汽轮机热力设计

1、汽轮机原理课程设计说明书第一章 23MW凝汽式汽轮机设计任务书1.1 设计题目 ： 23MW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。汽轮机设计的主要内容：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，进行汽耗量于热经济性的初步计算；3.确定调节级型式、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。1.3 设计原

2、始资料额定功率：23MW 设计功率：18.4MW新汽压力：3.43MPa 新汽温度：435 排汽压力：0.005MPa 冷却水温：22 机组转速：3000r/min 回热抽汽级数：5 给水温度：1681.4 设计要求1.严格遵守作息时间，在规定地点认真完成设计，设计共计两周；2.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（A0图）4.计算结果以表格汇总。第二章 多极汽轮机热力计算2.1 近似热力过程曲线的拟定一、进排汽机构及连接管道的各项损失蒸汽流过个阀门及连接管道时，会产生节流损失和压力损失。表2-1列出了这些损失通常选取范围。表2-1 汽轮机各阀门及连接管道中

3、节流损失和压力估取范围损 失 名 称 符 号估 算 范 围主汽管和调节阀节流损失P=（0.030.05）排汽管中压力损失P=（0.020.06）回热抽汽管中压力损失P=（0.040.08）(htmac) t0P0htmacP0himac0Pc0shP0 PcPc图2-1 进排汽机构损失的热力过程曲线二、汽轮机近似热力过程曲线的拟定 根据经验，对一般非中间再热凝汽式汽轮机可近似地按图2-2所示方法拟定近似热力过程曲线。 由已知的新汽参数p0、t0，可得汽轮机进汽状态点0，并查得初比焓h0=3304.2kj/kg。由前所得，设进汽机构的节流损失P0=0.04 P0=0.1372 MPa得到调节级前

4、压力P0= P0 - P0=3.2928MPa，并确定调节级前蒸汽状态点1。过1点作等比熵线向下交于Px线于2点，查得h2t=2152.1kj/kg，整机的理想比焓降3304.2-2128=1176 kj/kg。由上估计进汽量后得到的相对内效率 ri=83.1%，有效比焓降htmac=（htmac）ri=11760.831=977.3kj/kg，排汽比焓3304.2-977.3=2326.9 kj/kg，在h-s图上得排汽点Z。用直线连接1、Z两点，在中间点处沿等压线下移2125 kj/kg得3点，用光滑连接1、3、Z点，得该机设计工况下的近似热力过程曲线，如图2-2所示。 3.43Mpa3.

5、2928Mpah0=3304.2kJ/kg0.005Mpa1176.2kj/kg435z2125kj/kg330977.3 kj/kghz=2326.9kj/kg2th2t=2152.1kj/kg图2-2 12MW凝汽式汽轮机近似热力过程曲线2.2 汽轮机总进汽量的初步估算一般凝汽式汽轮机的总蒸汽流量可由下式估算：=84.36t/h式中 汽轮机的设计功率， KW ； 通流部分的理想比焓降，Kj/kg ； 汽轮机通流部分相对内效率的初步估算值 ； 机组的发电机效率 ； 机组的机械效率 ；D 考虑阀杆漏气和前轴封漏汽及保证在处参数下降或背压升高时仍能发出设计功率的蒸汽余量，通常取=3%左右，t/h

6、m 考虑回热抽汽引起进汽量增大的系数，它与回热级数、给水温度、汽轮机容量及参数有关，通常取m=1.081.25，设m=1.16 D =2.5t/h =0.99 =0.97则D0=(3.6184001.16/977.30.990.97)+2.5 =84.36t/h蒸汽量D包括前轴封漏汽量Dl=1.500t/h （其中Dl1=0.77t/h漏人H2高压加热器），D/D0=3%。调节抽汽式汽轮机通流部分设计式，要考虑到调节抽汽工况及纯凝汽工况。般高压部分的进汽量及几何尺寸以调节抽汽工况作为设计工况进行计算，低压部分的进汽量及几何下以纯凝汽工况作为设计工况进行计算。2.3 回热系统的热平衡初步计算汽轮

7、机进汽量估算及汽轮机近似热力过程曲线拟定以后，就可进行回热系统的热平衡计算。一、回热抽汽压力的确定1. 除氧器的工作压力给水温度和回热级数确定之后，应根据机组的初参数和容量确定除氧器的工作压力。除氧器的工作压力与除氧效果关系不大，一般根据技术经济比较和实用条件来确定。通常在中低参数机组中采用大气式除氧器。大气式除氧器的工作压力一般选择略高于大气压力即0.118MP.2. 抽汽管中压力损失 在进行热力设计时，要求不超过抽汽压力的10%，通常取=（0.040.08），级间抽汽时取较大值，高中压排汽时取较小值。 3. 表面式加热器出口传热端差t由于金属表面的传热阻力，表面式加热器的给水出口水温与回热

8、抽汽在加热器中凝结的饱和水温间存在温差t=-称为加热器的出口端差，又称上端差，经济上合理的端差需通过综合的技术比较确定。一般无蒸汽冷却段的加热器取t=364. 回热抽汽压力的确定在确定了给水温度、回热抽汽级数、上端差t和抽汽管道压损等参数后，可以根据除氧器的工作压力，确定除氧器前的低压加热器数和除氧器后的高压加热器数，同时确定各级加热器的比焓升或温升。这样，各级加热器的给水出口水温也就确定了。根据上端差t可确定各级加热器内的疏水温度，即=+t。从水和水蒸气热力性质图表中可查得所对应的饱和蒸汽压力-个加热器的工作压力。考虑回热抽汽管中的压力损失，可求出汽轮机得抽汽压力，即=+。在汽轮机近似热力过

9、程曲线中分别找出个抽汽点得比焓值，并将上述参数列成表格如下：表2-2 23MW凝汽式汽轮机即热汽水参数加热器号抽汽压力（MPa）抽汽比焓（Kj/kg）抽汽管压损（%）加热器工作压力（MPa）饱和水温度饱和水比焓（Kj/kg）出口端差t给水出口水温给水出口比焓（Kj/kg）H10.9253022.480.851173732.45168710.50H20.351284880.322136572.055131550.65Hd0.1422709.5170.118104.254370104.25437H30.0872630.180.08093390.2390.15376.7H40.0312490.880

10、.02968.4284.6365.4273.1二、各级加热器回热抽汽量计算1. 高压加热器 其给水量为Dfw=D0-Dl+Dej=39.72-1.5+0.77+1=84.67t/h式中 Dl 高压端轴封漏汽量， t/h；Dl1 漏人H2高压加热器的轴封漏汽量， t/h； Dej 射汽漏汽器耗汽量， t/h。该级回热抽汽量为： =6.01t/h 2. 考虑前轴封一部分漏气量漏人本级加热器并放热可使本级回热抽气量减少的相当量为：Dl1 =0.77（3116-572.1）/(2848-572.1)=0.75考虑上级加热器疏水流入高压加热器并放热可使本级回热抽气量减少的相当量为：=6.01（732.4

11、-572.1）/(2482-572.1)=0.35 t/h 3. （除氧器） 除氧器为混合式加热器，其平衡图见图2-3。DelhelDdhedhedhw1hw2DfwhelDcwhw1hel(b) （c） helDl1he2he2hw1hw2DfwDe2图2-3 混合式加热器 代入数字解得： =1.53t/h =73.08 t/h4. 低压加热器H4的计算抽气量为：=84.76（273.1-147.59）/(2490.8-284.6)0.98 =4.92 t/h2.4 流经汽轮机各级机组的蒸汽两级及其内功率计算调节级： D0=84.36 t/hPi0=D0(h0-h2)/3.6=84.36（3

12、304.23116）/3.6=4410.1kw （调节级后压力为1.228Mpa，h2=3116kj/kg,待调节级型式选定及热力计算后求得。第一次估算时，可估取调节级理想比焓降及级效率后在h-s图的近似热力过程线上查得）第一级组：D1=D0-Dl=84.36-1.5=82.86 t/hPi1=D1（hl-he1）/3.6=82.86（31163032）/3.6=1979.4 kw第二级组：D2=D1-Del=82.86-6.01=76.86 t/hPi2=D2（he1-hed）/3.6=76.86（30322848）/3.6=3808 kw第三级组：D3=D2-Ded=76.86-3.21=

13、73.65t/hPi3=D3（hed-h2）/3.6=73.65（28482709.5）/3.6 =2823 kw第四级组：D4=D3-De3=73.65-1.53=72.1 t/hPi4=D4（h2-hz）/3.6=72.1（27092630.1）/3.6=1580.1 kw第五级组：D5=72.1-3.5=68.5 t/h Pi5=68.5(2630.1-2490.8)/3.6=2646.8第六级组：D6=68.5-4.92=63.58 t/h Pi6=63.58(2490.8-2330.2)/3.6=2737.5整机内功率：Pi=Pi=4410.1+1979.4+3808+2823+15

14、80.1+2646.8+2737.5=19556.kw2.5 计算汽轮机装置的热经济性机械损失Pm=Pi(1-m)=19556(1-0.99)=196 kw轴端功率Pa=Pi-Pm =19556-196=19360 kw 发电机功率Pe=Pag=193600.97=18779 kw 校核（18779-18400）/18400100% =2% 符合设计工况Pe=18400kw的要求，原估计的蒸汽量D0正确。汽耗率：1877984360 = 4.49 kg/(kwh)不抽汽时(回热抽汽阀停用)估计汽耗率：=3.86t/h汽轮机装置汽耗率： =4.49（3304.2710.2）=11647.1KJ/

15、(kw.h)-给水焓，由给水温度150，给水压力P=0.543MPa，查得=710.2kj/kg汽轮机装置的绝对电效率：=3600/11647.1=31%计算结果列于表2-3表2-3 25MW凝汽式汽轮机热平衡计算数据基 本 数 据0.00532.0535.56.271.18汽轮机装置的热力特性数据3.86168710.211647.131MpaMpaMpakg/kWhKJ/kgkg/kWhpc/pctctejpfppcpdtfwhfwqel汽轮机背压凝汽器出口水温抽汽冷却器出口水温给水泵压头凝结水泵压头不抽气时汽耗率给水温度 给水比焓 热耗率 绝对电效率1.02299.784.361.563

16、.5819619360971877984.364.49t/hKJ/kgt/ht/ht/hkWkWkWt/hkg/kWhDelhelD0DlDePmPagPeD0d射汽抽汽器汽耗量射汽抽汽器比焓降汽轮机总进汽量前轴封漏气量流入凝汽器蒸汽量机械损失连轴器端功率发电机效率发电机端功率 汽轮机总进汽量 汽耗率3.434353304.23000222330.22128.21176977.383.119556MpaKJ/kgt/minKJ/kgKJ/kgKJ/kgKJ/kgkWP0t0h0ntclhzh2thtmachtmacripi汽轮机初压汽轮机初温汽轮机初比焓工作转速冷却水温排气比焓等比熵排气比焓理

17、想比焓降有效比焓降 汽轮机内效率 汽轮机内功率 热平衡计算数据H40.0312490.80.02968.4284.62206.276.8635.5148365.42731254.920.34.62H30.0872630.10.08093390.2224076.8665.4273.1390376.7103.73.453.45Hd0.14227090.118104.25437227276.8690376.70104.254 60.31.980.4651.53H20.35128480.3221136572.05227684.67104.254375131550.65113.654.310.750.3

18、53.21H10.92530320.8505173732.4230084.67131550.655168710.51606.016.01加 热 器MpaKJ/kgMpaKJ/kgKJ/kgt/hKJ/kgKJ/kgKJ/kgt/ht/ht/ht/hpelheipeicteiheiheDwtw1hw1ttw2hw2hwDelDlDe(i1) Del抽汽压力抽汽比焓加热器压力pe下饱和水温pe下饱和水比焓1kJ蒸汽的放热量被加热的凝结水量加热器进口水温加热器进口水比焓加热器出口端茶出口水温 出口水比焓 给水比焓增 计算抽气量前轴封回收相当量 上级加热器疏水相当量实际抽气量加热抽汽凝结给水凝结给水抽

19、气量第三章 通流部分选型及热力计算3.1 通流部分选型一 、排汽口数和末级叶片凝汽式汽轮机得汽缸数和排气口数是根据其功率和单排汽口凝汽式汽轮机得极限功率确定得。但汽轮机的功率大于单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率时，需要采用多缸和多排汽口，但很少采用五个以上汽缸的。当转速和初终参数一定时，排汽口数主要取决于末级通道的排汽面积。末级通道的排汽面积需结合末级长叶片特性、材料强度、汽轮机背压、末级余速损失大小及制造成本等因素，进行综合比较后确定。通常可按下式估算排汽面积： 式中 机组电功率， KW ； 汽轮机排汽压力，KPa 。二 、配汽方式和调节级选型电站用汽轮机的配汽方式有称调节方式，与机组的运行要

20、求密切相关。通常有喷嘴配汽、节流配汽、变压配汽及旁通配汽四种方式。我国绝大多数采用喷嘴配汽方式。采用喷嘴配汽的汽轮机，其蒸汽流量的改变主要是通过改变第一级组的工作面积来实现的，所以该机的第一级又称调节级。调节级各喷嘴组的通道面积及通过其内的蒸汽流量是不一定相同的。调节级型式与参数的选择在设计中是相当重要的，与汽轮机的容量大小、运行方式等因素有关。1调节级选型由于双列级能承担较大的理想比焓降，一般约为160500Kj/kg；但它的级效率几整机效率较底，在工况变动时其级效率变化较单级小；采用双列级的汽轮机级数较少，结构紧凑，因为其调节级后的蒸汽压力与温度下降较多，所以除调节级汽室及喷嘴组等部件需较

21、好的材料外，汽缸与转子的材料等级可适当降低，从而降低机组造价，提高机组运行的可靠性。故选用双列调节级。2调节级热力参数的选择（1） 理想比焓降的选择目前国产汽轮机调节级理想比焓降选取范围如前所述：双列级约为160500Kj/kg。故选调节级比焓降为270 Kj/kg。（2） 调节级速度比的选择为了保证调节级的级效率，应该选取适当的速度比，它与所选择的调节级型式有关。通常双列级速度比的选择范围为 0.220.28。（3） 调节级反动度的选择为提高调节级的级效率，一般调节级都带有一定的反动度。由于调节级为部分进汽级，为了减少漏汽损失反动度不适宜选的过大。双列调节级各列叶栅反动度之和不超过13%20

22、%。故选取= 18%。3、调节级几何参数的选择（1） 调节级平均直径的选择选择调节级平均直径是通常要考虑制造工艺调节级叶片的高度以及第一压力级的平均直径。一般在下列范围内选取：中低压汽轮机（套装叶轮）取=10001200mm 。故选=1200mm。（2） 调节级叶型及其几何特性调节级的叶型，尤其是双列调节级的叶型，通常是成组套装选择使用的。国产汽轮机调节级最常用的叶型组合为苏字叶型。故可选择如表3-1的叶型：表3-1 双列调节级的叶型名 称喷 嘴第一列动叶导 叶第二列动叶叶片型线32TC-1A40TP-0A20TP-2A30TP-4A如表3-1中所示 喷嘴的宽度=32mm，按参考文献155页附

23、录二常用苏字叶型及其特性曲线的适用范围取33，则弦长32/sin33=58.75 mm同理第一列动叶宽度40mm选取77，则弦长40/sin77=41.05mm；导叶的宽度20mm，选取76,则弦长20/sin76 =20.61mm；第二列动叶的宽度30mm，选取75，则弦长30/sin75=31.06mm。（3）相对节距和叶片数Z的确定在选取喷嘴和动叶出口角和时，还需要选择相对节距和：=，=。一定的叶型对应有最佳的相对节距范围。所以在选择和时应注意的最佳范围内选取。选择部分进汽度e = 0.45 ，则叶栅的上述各项几何参数选定之后，即可根据平均直径和确定喷嘴与动叶数， ，然后取整。从叶片强度

24、考虑，通常叶片数偶数。（4）汽流出口角和的选择喷嘴与动叶汽流出口角和对叶栅的通流能力作功大小及效率高低有较大的影响。决定叶栅出口角大小的最主要因素是相对节距和安装角，喷嘴与动叶有一确定的出口角，往往需要通过对叶片数及相对节距的试凑来满足和的要求。 3.2调节级详细热力计算1. 第一列喷嘴的计算（1）第一列喷嘴出口汽流出口速度及喷嘴损失 第一列喷嘴中理想比焓降 （10.21）270213.3kj/kg 初速动能 kj/kg 式中 进入喷嘴的蒸汽初速，m/s 滞止理想比焓降 213.3kj/kg 第一列喷嘴出口汽流理想速度 m/s第一列喷嘴出口汽流实际速度 =0.97657.3=637.6 m/s

25、第一列喷嘴损失 =(1-0.972)213.3 =12.6 kj/kg式中 喷嘴速度系数 (2) 第一列喷嘴出口面积 (3) 第一列喷嘴出口高度0.41200sin1467.5100 =18.5 mm2. 第一列动叶的计算 第一列动叶中理想比焓降 0.17270=45.9kj/kg 第一列动叶进口汽流方向 m/s第一列动叶进口汽流速度 m/s第一列动叶进口速度动能 kj/kg第一列动叶滞止比焓降 =45.9+108.9=154.8 kj/kg第一列动叶出口汽流理想速度 m/s第一列动叶出口汽流实际速度 0.93556.8=517.8 m/s式中动叶速度系数 ，取=0.93第一列动叶出口绝对速度

26、之方向 m/s 第一列动叶损失 kj/kg余速损失 kj/kg动叶一般采用减缩通道,其通道出口面积的计 算方法与喷嘴相同 式中G通过动叶的蒸汽流量,通常取喷嘴中流量值,而将叶顶漏汽作为叶顶漏汽损失予以考虑第一列动叶高度90600.451200sin16 =19.3 mm3.导叶的热力计算（1）导叶汽流出口速度及喷嘴损失 导叶中理想比焓降 0.0104270=2.82 kj/kg 滞止理想比焓降 2.82+58=60.82 kj/kg 导叶出口汽流理想速度 m/s导叶出口汽流实际速度 =0.95348.6=331.2 m/s导叶损失 =(1-0.952)60.8=5.9 kj/kg式中 喷嘴速度

27、系数 (2) 导叶出口面积 (3) 导叶出口高度 mm 4. 第二列动叶的计算第二列动叶中理想比焓降 0.035270=9.5 kj/kg第二列动叶进口汽流方向 331.2sin20.8Sin43第二列动叶进口汽流速度 =164 m/s第二列动叶进口速度动能 kj/kg第二列动叶滞止比焓降 =9.5+13.5=23 kj/kg第二列动叶出口汽流理想速度 44.7223 =214.5 m/s第二列动叶出口汽流实际速度 0.95214.5=205m/s式中动叶速度系数 第二列动叶出口绝对速度之方向 m/s第二列动叶损失 kj/kg余速损失 kj/kg 动叶一般采用减缩通道,其通道出口面积的计 算方

28、法与喷嘴相同 式中G通过动叶的蒸汽流量,通常取喷嘴中流量值,而将叶顶漏汽作为叶顶漏汽损失予以考虑第二列动叶高度0.51200sin23255.36 =28.9 mm表3-2 双列级叶栅几何参数名称符号单位喷嘴第一列动叶导叶第二列动叶叶片型线32TC-1A40TP-0A20TP-2A30TP-4A叶片高度l12111117弦长b58.7541.0520.6131.06节距t46.4126.6812.5718.01叶片数z28130104192相对节距t0.790.650.610.58安装角v/v33777675出口角1/211132029出口角正弦sin1sin2110.190.220.340.

29、48面积比A/An11.071.763.60表3-3 双列级热力计算数据表序号名称符号单位喷嘴第一列动叶导叶第二列动叶1蒸汽流量GKg/s23.032级前压力P0Mpa3.433级前蒸汽比焓h0Kj/kg3304.24级前蒸汽比容v0m3/kg0.0965级平均直径dmmm12006级后压力p2Mpa1.2287级理想比焓降htKj/kg2708级假象速度cam/s734.89圆周速度um/s188.410速度比xa0.2611部分进汽度e0.4512进口蒸汽压力p0(p1)Mpa3.291.541.291.27513进口蒸汽温度t0(t1)43432731431514进口蒸汽比焓h0(h1)

30、Kj/kg3304.23096.83074.43079.715叶栅进汽角1(0)(o)19.824.84316进口汽流初速c0(w1)m/s0466.6340.316417初速动能hc0(hw1)Kj/kg0108.95813.218反动度b(g)%171.0453.50719叶栅理想比焓降hn(hb)Kj/kg213.345.92.829.520叶栅后理想比焓h1t(h2t)Kj/kg3090.93050.93071.63070.221滞止理想比焓降hn*(hb*)Kj/kg213.3154.860.82322叶栅前滞止压力p0*(p1*)Mpa3.292.31.61.423叶栅前滞止比容v

31、0*(v1*)m3/kg0.0960.130.170.1924叶栅后压力p1(p2)Mpa1.541.291.2751.22825叶栅后比容v1t(v2)m3/kg0.180.2080.2110.21726叶栅压力比n(b)0.4670.5610.7470.87127出口汽流理想速度c1t(w2t)m/s657556.8348.6214.528速度系数()0.970.930.950.9529出口汽流实际速度c1(w2)m/s637.6517.8331.220630流量系数n0.950.940.940.9431出口面积An(Ab)cm367.590.6147.8255.3632叶栅损失hn(hb

32、)Kj/kg12.6215.91.833排汽速度c2m/s8134余速方向a2m/s8735余速损失hc2Kj/kg3.336轮周有效比焓降huKj/kg255.437轮周效率u%84.238单位蒸汽轮周功wuKj/kg227.539轮周效率u%8540相对误差u%0.85(1%)41叶高损失hlKj/kg21.142轮周有效比焓降huKj/kg204.343轮周效率u%7644扇形损失hKj/kg0.0745叶轮摩擦损失hfKj/kg2.146部分进汽损失heKj/kg12.147级有效比焓降hiKj/kg187.148级效率i%6949内功率Pikw4308.9三、级效率与内功率1.轮周功

33、及轮周效率无限长叶片轮周有效比焓降为 =225.4 轮周效率 =0.842其中 =267.69单位质量蒸汽对动叶所做轮周功为 轮周效率 =0.85计算得的轮周效率其误差为 叶高损失 =21.1 式中 经验系数，通常取2，若扇形损失一起计算可取1.6。轮周有效比焓降 轮周效率 2.级后各项能量损失级后各项能量损失大部分依靠办经验公式计算。扇形损失 =0.068 叶轮摩擦损失 =2.1 式中 db 动叶平均直径，m叶顶漏气损失 =2.9 式中 经验系数，查参考文献1；t 经验系数，查参考文献1；t 经验系数，查参考文献1； 叶顶轴向间隙与叶高之比。部分进汽损失仅在部分进汽级中产生，其常用的办经验公

34、式为：=12.1 式中 ek 加护罩部分的弧长比；zk 喷嘴组数；Ke 经验系数，查参考文献1；Ke 经验系数，查参考文献1；Ca 级假象速度。湿汽损失仅产生于湿蒸汽区工业的汽轮机级，常用下式计算： 式中 x0 级前蒸汽干度； x2 级后蒸汽干度。3.级效率和级内功率级有效比焓降 级效率 =69%级内功率 =4308.9 第四章 压力级的计算4.1各级平均直径的确定（1）第一压力级平均直径的确定： 选取速度比：0.48，级的理想比焓降 kj/kgm 选取首末两级平均直径比为0.43 (2)凝汽式汽轮机末级直径的估取： =/0.43=0.966/0.43=2.25 m式中 Gc 通过末级的蒸汽流

35、量， kg/s；2 末级动叶出汽角，一般取290； 末级余速损失系数，一般=0.0150.025； 末级径高比；2 末级动叶排汽比容， m3/kg。（3）确定压力级平均直径的变化：在横坐标上取长度为25cm的线段BD，用以表示第一压力级至末级动叶中心的轴向距离，在BD两端分别按比例画出第一压力级的平均直径。根据所选择的通道形状，用光滑的曲线将A,C两点连接起来，A,C曲线即为压力级各级的直径变化规律，如图（4-1）。4.2级数的确定及比焓降的分配（1） 级数的确定：压力级的平均直径确定： ABCD112233m-1m-1图 4-1 压力级平均直径变化规律设m=10级压力级平均理想比焓降 kj/

36、kg 级数的确定：压力级的理想比焓降为： kj/kg选取重热系数：=0.05 取整后为9级校核： 其中 取0.05 （2）比焓降的分配：各级平均直径的求取：求得压力级段后，在将图中线段BD重新分为（）= 9等分，在原拟定的平均直径变化曲线A，C上求出各级的平均直径。各级比焓降的分配：根据求出的各级的平均直径，选取响应的速度比，根据求出各级的比焓降。表4-1比焓降分配辅助用表格123456789平均直径dm0.971.031.101.231.361.521.721.942.25速度比xa0.4920.4930.4940.4950.960.4970.4980.510.51比焓降ht48.0553.

37、8461.276.1792.75115.38147.1181.72304.3各级的热力计算 1根据喷嘴压力比和容积流量，选择喷嘴型线，叶片宽度Bn，叶片数ZN,节距tn,及出口角a1;2. 计算喷嘴出口汽流速度，并根据连续方程计算喷嘴出口面积An及叶片高度ln;3. 根据喷嘴高度确定动叶高度lb,然后用连续方程计算动叶出口角B2,选定动叶型线，叶片高度Bb,叶片数zb和节距tb;4. 校核无限长叶片的轮周效率，检查计算的正确性；5计算各项能量损失，最终确定该级所能达到的级效率和内功率。6. 各级的热力计算数据汇总于表4-20.006Mpa0.006mmmMpa2330.2 kj/kg3304.

38、2 kj/kg3116 kj/kg2128.2 kj/kg1.228 Mpa3.29Mpahs1.1 Mpa0.92Mpa0.73Mpa0.54Mpa0.33Mpa0.176Mpa0.079Mpa0.028Mpa920 kj/kg 730.75 kj/kg 974 kj/kg 3.43Mpa图4-2 分配比焓降用的热力过程曲线972.1224822500.0120.9382340253.2230.2678.50.5220.93.4953.4987.13872.1197319740.0790.9872521309.9181.7602.80.5116.83.5953.4965.58773.7171

39、917200.1761382668270.1147.1542.40.49812.33.5963.4963.51676.86152015210.331732783238.8115.4480.40.4979.613.5963.963.02576.86135913600.542412877213.592.75430.70. 4969.023.5843.4963.23482.86122912300.732682953192.976.2390.40.4948.643.5853.4891.83382.86109911000.922893014172.561.2349.80.4938.123.5853.48

40、91.38282.861029.510301753.84328.10.4937.683.5923.4890184.4969.59701.228334.83116152.348.05309.90.4917.063.5083.4890单位 t/hmmmmMpakJ/kgm/skJ/kgm/skJ/kg符号 DdndbP0t0/x0h0uhtcaxamhc0项目 蒸汽流量喷嘴平均直径动叶平均直径级前压力级前温度/干度级前比焓值圆周速度级理想比焓降理想出口速度速度比平均反动度喷嘴型线动叶型线利用上级余速动能序号 12345678910111213149183.1190.261

41、6.70.97598.211.20.010.93312.64305.20.28916.8175.940848151.2156.8559.90.97543.19.270.0690.9912.741031.50.28216.3866.740927129.1132.6514.90.97499.57.840.1531321.72719.80.27415.8959.440806104.3107.3463.20.97449.36.340.271750.755366.40.26915.656.55092584.487.6418.60.97405.95.180.452150.523280.80.26115.1

42、349.35070469.6170.51375.50.97364.24.170.612640.418270.70.25614.8547.23088356.2356.55336.30.97326.23.340.762730.371267.30.25114.5238.33088249.749.7315.30.97305.82.940.912900.285219.00.24514.1838.53248144.6646.46298.90.97290.12.641.023160.157129.60.24314.0638.234.242单位 kJ/kgkJ/k gm/sm/skJ/kgMpam3/kgcm2mmmm符号 hnhn*c1tc1hnp1t1/x1v1tAnsin11tnBnzn项目 喷嘴理想比焓降喷嘴滞止比焓降喷嘴出口理想速度喷嘴速度系数喷嘴出口实际速度喷嘴损失喷嘴后压力喷嘴后温度/干度喷嘴出口比容喷嘴出口面积喷嘴出汽角正弦喷嘴出汽角喷嘴节距喷嘴