Определение эффективного КПД и эффективной мощности

Определение окружного КПД

3.1 Определяем потери энергии с выходной скоростью

q_в = = 156, 8 (КДж/кг)

3.2 Откладываем потери q_в от точки В₁ вверх. На пересечении горизонтали с изобарой Р₁ (Р₂) находим точку D₁ которая соответствует состоянию пара на выходе из каналов рабочих лопаток с учетом потерь энергии с выходной скоростью.

3.3 Определяем окружной теплоперепад ступени.

h_u = h_a –q_c – q_л – q_в = 500-45-60.8-156.8=237, 4 (КДж/кг)

3.4 Определяем окружной КПД

а) по потерям

η _u=h_u/h_a = 237, 4/500=0, 47

б) по скоростей

η _u =2U ² (C_1· sin +C_2· sin )/C_{1 =} 2*181, 1*0, 9*(953, 3*0, 9+560*0, 5)/560=0, 66 при < 90

Определение эффективного КПД и эффективной мощности

4.1 Средняя степень сухости пара ступени

х= 0, 5•(х₁+х₂) = 0, 5*0, 97=0, 985 где х₁ и х₂ по диаграмме I-S точки А₁ и В₁

4.2 Определим дополнительные потери от влажности пара

q_{х =} (1- х) h _u = 0, 015*237, 4=3, 6 (КДж/кг)

4.3 Потери на трение и вентиляцию

q_{т.в .} = = 1, 3*(1, 07*0, 1125+0)(181, 1/100)=0, 3

где - коэффициент принимаемый:

= 1, 3 - для насыщенного пара.

= 1-1, 2 -для слабого перегретого пара.

= 1 - для сильно перегретого пара.

= ¼ =0, 25 - плотность пара(кг/м³)

l_л – высота лопатки рабочей в см.

4.4 Потери от частичного впуска.

∙ bл· lл· U· h_u· v_опt/ C₁) = 0, 11*2, 5*21.14*181, 1*237, 4*0, 19/(1*3, 14*0, 35*15*0, 9*953, 3)=3.3

где b_л = 2, 5 см – осевая ширина лопаток рабочих (принимается по профилю).

l_с – высота сопла, (см).

d - средний диаметр, (см).

l_л – высота рабочих лопаток, (см).

4.5Критическое давление пара в последнем лабиринте.

= 0, 34/2, 5=0, 14 (МПа)

Где z – 4…7 число лабиринтов

4.6 Количество протекающего через уплотнение пара.

А) G_ут = 100f (кг/сек) при Рzкр < Р₁.

Б) G_ут = 100f = 0, 013*0, 7=0, 0039 (кг/сек) при Рzкр > Р₁.

где f = = 0, 00013 - площадь зазора уплотнения, м²

= 0, 4 d – диаметр уплотнения, м.

= 0, 3 ^. 10^-3 - зазор в уплотнении, м.

Z = 4…7 – число лабиринтов.

4.7 Потери от утечек пара через радиальные зазоры лопаток.

= 1, 72 h_a/ lл = 1, 72*0, 04*500*11, 7=2, 9

где - радиальный зазор, мм = 0, 1 мм

lл – высота рабочей лопатки в мм.

4.8 Определяем дополнительные потери.

= q_x + q_вх + q_т.в +q_уп = 3, 6+1, 9+0, 3+2, 9=8, 7 (КДж/кг)

4.9 Определяем внутренний теплоперепад.

h_i = h_u - = 237-8, 7=228, 3 (КДж/кг)

4.10. Внутренний КПД турбины.

= 228, 3/500=0, 46

4.11 Определяем механический КПД

= · = 0, 99*0, 95=0, 94

где = 0, 99 – механический КПД турбины.

=0, 98 …0, 96 – КПД редуктора.

4.12 Определяем действительный эффективный КПД турбины.

= 0, 46*0, 94=0, 43 и сравниваем с предварительно принятым в п.1.15.

4.13 Определяем действительный расход пара.

= 0, 8*0, 5/0, 43=0, 93(кг/cек)

4.14 Определяем действительную высоту сопловых лопаток.

lсд = lс ^. Gд / Gсек =15*0.93/0.8=17.4 (мм.)

4.15 Определяем действительную высоту рабочей лопатки.

lлд = lл ^. Gсек / Gд = 21.14*0, 8/0, 93=18.1 (мм.)

4.16 Определяем действительную эффективную мощность.

Nед = Gд ^. ha ^. = 0, 93*500*0, 43 = 199, 95 (кВт) и сравниваем с заданным

= (Nед- Nе)/ Nе*100=200-199.95/200*100=0.025%