Для выполнения п. 1.4. «Задания»

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

«КАДУЙСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

По выполнению курсовой работы

ПМ.01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения

МДК.01.01. Устройство, принцип действия, расчёт, выбор теплотехнического оборудования и систем тепло-и топливоснабжения

Тема: «Тепловой и конструктивный расчет многоступенчатой

Конденсационной турбины»

для специальности

140102 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование

 Методические указания по курсовой работе

Задание на курсовую работу

Курсовая работа выполняется в соответствии с индивидуальным заданием согласно варианту, заданному преподавателем. Численные параметры варианта студент выбирает из таблиц 1 и 2, причем вариант схемы линии гидравлического расчета – схема «а» или «б» устанавливает преподаватель на вводной лекции и сообщает студентам, вместе с номером варианта.

Заданием предусматривается для паротурбинного энергоблока, включающего турбину с противодавлением и работающего по открытой схеме на внешнюю тепловую нагрузку, следующее (см. рисунок 1):

1.1. Выполнить упрощенный расчет тепловой схемы турбоустановки и определить расход рабочего тела через все элементы, а также электрическую мощность турбины, мощность теплового потребителя и удельную выработку электроэнергии на тепловом потреблении.

Рисунок 1 – Упрощенная тепловая схема энергоблока и теплового потребителя

Обозначения элементов схемы:

Т – турбина с противодавлением; Г – генератор; ТП – тепловой потребитель;

Д – деаэратор; НПК – насос производственного конденсата;

ПН – питательный насос; ПК – паровой котел;

ДВ – дутьевой вентилятор; ДС – дымосос

Обозначения параметров пара и воды см. в п.п. 3.1, 3.2

а) – линия питательной воды; б) – линия производственного конденсата

Рисунок 2 – Гидравлические схемы линий

Обозначения:

ПК – паровой котел; Д – деаэратор; КС – конденсатосборник;

ПН – питательный насос; НПК – насос производственного конденсата;

ТК – тепловой компрессор

1.2. Для заданных конструктивных размеров проточной части последней ступени турбины выполнить упрощенный тепловой расчет этой ступени и определить ее к.п.д. при заданном расходе пара.

1.3. Рассчитать производительность дутьевого вентилятора котла при сжигании природного газа и выбрать типоразмер этого вентилятора.

1.4. Рассчитать гидравлические характеристики сети для линии производственного конденсата или питательной линии парового котла (согласно заданию, таблица 2) и выбрать насос для заданных линий. Схемы трубопроводов изображены на рисунке 2, а их размеры приведены в таблице 2.

1.5. Рассчитать кавитационный запас насоса.

1.6. В графической части на листе формата А1 или А2 изобразить сечения сопловой и рабочей решеток последней ступени турбины на ее среднем диаметре и треугольники скоростей в определенном масштабе.

Исходные данные вариантов курсовой работы

для выполнения п.п. 1.1, 1.2, 1.3 «Задания»

Таблица 1

№ п/п	, кг/с	, МПа	, оС	, МПа	, МПа	, оС		, оС	Параметры последней ступени турбины
										, м		, град	, м	, град	, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	18	3,5	430	0,2	0,1	90	0,95	70	0,47	1,30	0,10	18	0,025	28	0,028
2	20	3,5	440	0,3	0,1	95	0,90	75	0,46	1,25	0,11	17	0,021	27	0,024
3	25	3,5	450	0,4	0,2	100	0,85	80	0,45	1,20	0,12	16	0,022	26	0,025
4	30	3,5	420	0,5	0,3	110	0,80	50	0,44	1,15	0,13	15	0,025	25	0,028
5	35	3,5	415	0,6	0,4	115	0,75	55	0,45	1.10	0,14	14	0,028	24	0,031
6	40	3,5	425	0,7	0,5	120	0,70	60	0,46	1,05	0,13	18	0,030	23	0,033
7	45	3,5	435	0,8	0,6	125	0,65	65	0,47	1	0,12	17	0,033	22	0,036
8	50	3,5	445	0,9	0,5	125	0,60	70	0,48	1,05	0,11	16	0,034	21	0,037
9	30	8,8	520	1,0	0,4	110	0,55	75	0,47	0,85	0,10	13	0,022	20	0,025
10	35	8,8	525	0,2	0,1	100	0,50	80	0,49	1,35	0,15	14	0,048	27	0,051
11	40	8,8	530	0,3	0,2	105	0,45	50	0,48	1,30	0,14	18	0,041	26	0,045
12	45	8,8	535	0,4	0,3	105	0,40	55	0,47	1,20	0,13	17	0,041	25	0,044
13	50	8,8	540	0,5	0,4	110	0,95	60	0,46	1,15	0,12	16	0,042	24	0,046
14	55	8,8	545	0,6	0,4	115	0,90	65	0,45	1,10	0,11	15	0,045	23	0,047
15	60	8,8	515	0,7	0,4	120	0,85	70	0,44	1,05	0,10	14	0,046	22	0,049
16	65	8,8	510	0,8	0,4	125	0,80	75	0,45	1,00	0,09	18	0,050	21	0,053
17	40	13,7	535	0,9	0,5	130	0,75	80	0,46	0,95	0,08	17	0,021	28	0,023
18	45	13,7	540	1,0	0,6	135	0,70	50	0,47	1,00	0,07	16	0,022	27	0,024
19	50	13,7	545	1,1	0,7	140	0,65	55	0,46	1,05	0,06	15	0,021	26	0,023
20	55	13,7	550	1,2	0,8	145	0,60	60	0,45	1,10	0,05	14	0,022	25	0,024
21	60	13,7	555	1,3	0,9	150	0,55	65	0,44	1,05	0,06	18	0,022	24	0,027
22	70	13,7	560	1,4	0,9	155	0,50	70	0,43	1,00	0,07	17	0,030	23	0,033
23	80	13,7	565	1,5	0,9	160	0,45	75	0,48	1,05	0,08	16	0,032	22	0,035
24	90	13,7	570	1,6	0,9	155	0,40	80	0,47	1,00	0,09	15	0,037	21	0,040
25	30	3,5	430	1,0	0,7	105	0,95	50	0,46	0,90	0,10	12	0,022	20	0,025
26	35	3,5	440	0,9	0,6	100	0,9	55	0,45	1,00	0,11	13	0,024	21	0,027
27	40	3,5	450	0,8	0,5	110	0,85	60	0,46	1,00	0,12	17	0,025	26	0,028
28	45	3,5	420	0,7	0,4	105	0,80	65	0,47	1,05	0,13	16	0,032	25	0,035
29	50	3,5	415	0,6	0,3	100	0,75	70	0,48	1.20	0,14	15	0,037	24	0,040
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
30	55	3,5	425	0,5	0,2	105	0,70	75	0,49	1,25	0,15	14	0,048	23	0,051
31	60	3,5	435	0,4	0,1	95	0,65	80	0,50	1,10	0,16	18	0,073	22	0,077
32	65	3,5	445	0,3	0,1	90	0,65	50	0,51	1,20	0,14	17	0,100	21	0,105
33	50	8,8	520	0,2	0,1	85	0,55	55	0,52	1,35	0,15	16	0,067	28	0,071
34	55	8,8	525	2,0	1,0	120	0,50	60	0,42	0,90	0,05	15	0,021	21	0,023
35	60	8,8	530	1,9	0,9	125	0,45	65	0,43	0,95	0,06	14	0,021	22	0,024
36	65	8,8	540	1,8	0,8	130	0,40	70	0,44	0,97	0,07	18	0,022	25	0,024
37	70	8,8	545	1,7	0,7	135	0,95	75	0,45	1,00	0,08	17	0,025	24	0,027
38	75	8,8	515	1,6	0,6	140	0,90	80	0,46	1,05	0,09	16	0,026	23	0,029
39	80	8,8	510	1.5	0,5	135	0,85	50	0,47	1,10	0,10	15	0,030	22	0,033
40	90	13,7	535	1,4	0,4	130	0,80	55	0,48	1,05	0,09	14	0,041	21	0,044
41	100	13,7	540	1,3	0,3	120	0,75	60	0,49	1,10	0,08	18	0,034	28	0,037
42	105	13,7	545	1,2	0,3	115	0,70	65	0,50	1,15	0,07	17	0,038	27	0,041
43	110	13,7	550	1,1	0,3	110	0,65	70	0,49	1,20	0,06	16	0,042	26	0,046
44	115	13,7	555	1,0	0,2	105	0,60	75	0,48	1,00	0,05	15	0,061	25	0,065
45	120	13,7	560	0,9	0,3	100	0,55	80	0,47	1,05	0,06	14	0,069	24	0,073
46	125	13,7	565	0,8	0,2	95	0,50	50	0,46	1,20	0,07	18	0,100	23	0,104
47	130	13,7	570	0,7	0,4	109	0,45	55	0,45	1,15	0,08	17	0,092	22	0,097
48	30	3,5	415	0,6	0,3	108	0,40	60	0,46	1,20	0,09	16	0,025	21	0,027
49	25	3,5	420	0,5	0,2	107	0,95	65	0,47	1,05	0,10	15	0,021	28	0,023
50	40	3,5	425	0,4	0,2	105	0,9	70	0,48	1,10	0,11	14	0,038	27	0,042
51	35	3,5	430	0,3	0,1	90	0,85	75	0,49	1,15	0,12	18	0,045	26	0,048
52	50	3,5	435	0,2	0,1	85	0,80	80	0,50	1,35	0,13	17	0,080	25	0,084
53	45	3,5	440	0,7	0,4	120	0,75	50	0,48	1,05	0,11	16	0,033	24	0,036
54	60	3,5	445	0,8	0,5	130	0,70	55	0,47	1,00	0,10	15	0,043	23	0,046
55	55	3,5	450	0,9	0,6	140	0,65	60	0,46	1,05	0,09	14	0,036	22	0,039
56	60	8,8	520	1,0	0,7	150	0,60	65	0,45	1.00	0,08	18	0,041	21	0,044
57	70	8,8	525	1.1	0,8	150	0,55	70	0,44	1.10	0,07	17	0,030	28	0,033
58	80	8,8	530	1.2	0,9	155	0,50	75	0,45	1.00	0,06	16	0,036	27	0,039
59	90	8,8	535	1,3	1,0	150	0,45	80	0,44	1,05	0,05	15	0,036	26	0,039
60	100	8,8	540	1,4	1,0	155	0,40	50	0,43	0,95	0,04	14	0,044	25	0,047

Примечания к таблице 1:

1. При расчете и профилировании лопаток сопловой и рабочей решеток задавать: мм при 50 мм; мм при мм; ; ; .

2. Углы установки ,  и другие геометрические характеристики профилей определить самостоятельно и указать на чертеже сечений сопловой и рабочей решеток.

3. Длины сопловой и рабочей лопаток последней ступени заданы для первого приближения и уточняются в ходе расчета итерационным методом.

В таблице 1 и примечаниях к ней использованы следующие обозначения:

- расход пара на турбину;

- давление свежего пара;

  - температура свежего пара;

- противодавление турбины;

- давление производственного конденсата;

- доля возврата производственного конденсата;

- температура производственного конденсата;

- температура добавочной воды;

- характеристический параметр ступени;

- средний диаметр ступени;

       - длины профилей (лопаток) сопловой и рабочей решеток;

- хорды профилей сопловой и рабочей решеток;

- относительные шаги установки профилей сопловой и рабочей решеток;

 - эффективные углы выхода потока из сопловой и рабочей решеток;

- углы установки профилей сопловой и рабочей решеток;

   - степень реакции ступени на заданном режиме.

Исходные данные вариантов для курсовой работы

для выполнения п. 1.4. «Задания»

Таблица 2

№ п/п	Схема а)				Схема б)
	, м	, м	, м	, м	, м	, м	, м	, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	10	22	25	70	25	1,0	3	1000
2	10,2	22,2	25,2	71	24,8	1,1	3,1	1100
3	10,4	22,4	25,4	72	24,6	1,2	3,2	1200
4	10,6	22,6	25,6	73	24,4	1,3	3,3	1300
5	10,8	22,8	25,8	74	24,2	1,4	3,4	1400
6	11,0	23	26	75	24	1,5	3,5	1500
7	11,2	23,2	26,2	76	23,8	1,6	3,6	1600
8	11,4	23,4	26,4	77	23,6	1,7	3,7	1700
9	11,6	23,6	26,6	78	23,4	1,8	3,8	1800
10	11,8	23,8	26,8	79	23,2	1,9	3,9	1900
11	12,0	24	27	80	23	2,0	4,0	2000
12	12,2	24,2	27,2	81	22,8	2,1	4,1	2100
13	12,4	24,4	27,4	82	22,6	2,2	4,2	2200
14	12,6	24,6	27,6	83	22,4	2,3	4,3	2300
15	12,8	24,8	27,8	84	22,2	2,4	4,4	2400
16	13	25	28	85	22	2,5	4,5	2500
17	13,2	22	28,2	86	25	2,6	4,6	2600
18	13,4	22,2	28,4	87	24,8	2,7	4,7	2700
19	13,6	22,4	28,6	88	24,6	2,8	4,8	2800
20	13,8	22,6	29	89	24,4	2,9	4,9	2900
1	2	3	4	5	6	7	8	9
21	14,0	22,8	29,2	90	24,2	3,0	5,0	3000
22	14,2	23	29,4	91	24	1,0	5,1	3100
23	14,4	23,2	29,6	92	23,8	1,1	5,2	3200
24	14,6	23,4	29,8	93	23,6	1,2	5,3	3300
25	14,8	23,6	30	94	23,4	1,3	5,4	3400
26	15,0	23,8	30,2	95	23,2	1,4	5,5	3500
27	10	24	30,4	96	23	1,5	5,6	3600
28	10,2	24,2	30,6	97	22,8	1,6	5,7	3700
29	10,4	24,4	30,8	98	22,6	1,7	5,8	3800
30	10,6	24,6	31	99	22,4	1,8	5,9	3900
31	10,8	25	31,2	100	22,2	1,9	6,0	4000
32	11	22	31,4	70	22,1	2,0	3,0	4100
33	11,2	22,2	31,6	71	25	2,1	3,1	4200
34	11,4	22,4	31,8	72	24,8	2,2	3,2	4300
35	11,6	22,6	32	73	24,6	2,3	3,3	4500
36	11,8	22,8	25	74	24,4	2.4	3,4	4600
37	12	23	25,2	75	24,2	2,5	3,5	4700
38	12,2	23,2	25,4	76	24	2,6	3,6	4800
39	12,4	23,4	25,6	77	23,8	2,7	3,7	4900
40	12,6	23,6	25,8	78	23,6	2,8	3,8	5000
41	12,8	23,8	26	79	23,4	2,9	3,9	5100
42	13	24	26,2	80	23,2	3,0	4,0	5200
43	13,2	24,2	26,4	81	23	1,0	4,1	5300
44	13,4	24,4	26,6	82	22,8	1,1	4,2	5400
45	13,6	24,6	26,8	83	22,6	1,2	4,3	5500
46	13,8	24,8	27	84	22,4	1,3	4,4	5600
47	14	25	27,2	85	22.2	1,4	4,5	5700
48	14,2	22	27,4	86	25	1,5	4,6	5800
49	14,4	22,2	27,6	87	24,8	1,6	4,7	5900
50	14,6	22,4	27,8	88	24,6	1,7	4,8	6000
51	14,8	22,6	28	89	24,4	1,8	4,9	6100
52	15	22,8	28,2	90	24,2	1,9	5,0	6200
53	12,2	23	28,4	91	24,0	2,0	5,1	6300
54	12,4	23,2	28,6	92	23,8	2,2	5,2	6400
55	12,6	23,4	28,8	93	23,6	2,4	5,3	6500
56	12,8	23,6	29	94	23,4	2,6	5,4	6700
57	13	23,8	29,2	95	23,2	2,8	5,5	6800
58	13,2	24	29,4	96	23	2,9	5,6	6900
59	14	24,5	29,6	97	22,8	3,0	5,7	7000
60	15	25	30	98	22	2,5	6	7100

Примечания:

- берутся из таблицы 1. ; ; , где - находится из расчета тепловой схемы; - плотность питательной воды; - плотность производственного конденсата; - определяется из справочника [2].

- определяется из справочника [2].

В таблице 2 использованы следующие обозначения:

- геометрическая высота нагнетания;

- подпор (отрицательная геометрическая высота всасывания);

- длина всасывающей линии;

- длина напорной линии.