BÀI TẬP LỚN TUABIN : Tính tầng xung lực của tuabin hơi nước
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (134.43 KB, 6 trang )
MSSV: 20302855
Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nước
Bài tập lớn số 1
TÍNH TẦNG XUNG LỰC CỦA TUABIN HƠI NƯỚC
Các số liệu cho trước
Tầng làm việc theo nguyên lý XL. Biết trước:
- Áp suất hơi trước tầng p
o
= 21,5 bar
- Nhiệt độ hơi trước tầng t
o
= 400
o
C
- Tốc độ dòng hơi vào c
o
= 85 m/s
- Áp suất sau tầng p
2
= 16 bar
- Lưu lượng hơi, G = 100 Kg/s
- Số vòng quay n = 3600 v/ph
A. Xác định tốc độ và góc của dòng chảy
Nhiệt giáng lí thuyết :
0
3265,86 3192,59h
= −
73272,5
=
Kj/Kg
1. Lựa chọn độ phản lực
Tầng XL: chọn ρ = 0,05
Nhiệt giáng làm việc trên dãy cánh :
( ) ( )
01 0
1 (1 0,05)73272,5 69608,8 /h h J Kg
ρ
= − = − =
2. Tốc độ lý thuyết của dòng hơi sau ống phun, giả thuyết æ
o
= 1
( )
2
1t 0 o 0
c 2 1- æh c
ρ
= +
=
2
2.69608.8 1.85+
= 382,6784 m/s
3. Tốc độ thực tế của dòng sau OP: với φ
1
= 0,96
c
1
=
t11
c
ϕ
=0,96.382.6784= 367,37 m/s
4. Chọn góc α
1
= 16
o
5. Chọn tỉ số tốc độ X
1
= 0,5
6. Chọn tầng có đường kính d
1
= d
2
= d=
/u n
π
SV: Đoàn Trung Tín
MSSV: 20302855
Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nước
d =
183,685/ 3600
π
= 0,974 m
7. Vận tốc vòng của tầng u1 = u2 = u
u =
1 1
.x c
=367,37.0,5=183,685 m/s
8. Tốc độ tương đối của dòng khi đi vào rãnh cánh động:
2
a1
2
u11
www
+=
=
2 2
169,45 101,26+
= 197,404 m/s
với w
1u
= c
1
cosα
1
– u
1
= 367,37.cos16-183,685=169,45 m/s
w
1a
= c
1
sinα
1
= 367,37.sin16=101,26 m/s
9. Góc của dòng hơi vào rãnh cánh động:
β
1
= arcsin
1
a1
w
w
= arcsin
1
11
w
sinc
α
= arcsin
367,37.sin16
197,404
=30,86
o
10. Tốc độ tương đối lý thuyết sau rãnh cánh động:
( )
2
1
2
2
2
10t2
uuwh2w −++ρ=
=
2
2.0,05.73272,5+197,404 0+
=215,16 m/s
11. Tốc độ tương đối thực tế sau rãnh cánh động:
t22
ww ψ=
= 0,98.215,16=210,86 m/s
Với ψ = 0,98
12. Góc ra tương đối β
2
:
β
2
= β
1
– 3
o
=
0 0
30,86 3−
=27,86
o
13. Tốc độ tuyệt đối ra khỏi tầng:
SV: Đoàn Trung Tín
MSSV: 20302855
Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nước
2
a2
2
u22
ccc +=
=
2 2
2,73 98,543+
= 98,58 m/s
với c
2u
= w
2
cosβ
2
– u
2
= 210,86.cos27,86
o
-183,685= 2,73 m/s
c
2a
= w
2
sinβ
2
= 210,86.sin27,86
o
=98,543 m/s
14. Góc ra của dòng: α
2
= arcsin
2
a2
c
c
= arcsin
98,543
98,58
=88,411
o
B. Tính các tổn thất và hiệu suất tương đối của dãy cánh
1. Năng lượng đưa vào tầng, tính cho 1 kg hơi nước
e
0
= h
0
+ æ
0
2
c
2
0
– æ
2
2
c
2
2
=73272,5+1.
2
85
2
-
98,543
98,58
0,8.
2
98,58
2
=73 kJ/kg
Hệ số sử dụng tốc độ ra trong tầng tiếp theo æ
2
= 0,8
2. Tổn thất trong rãnh cánh tĩnh và rãnh cánh động:
( )
22
t1t
1c
2
1
z
ϕ−=
=
( )
2 2
1
.382,6784 . 1 0,96
2
−
=5,74 kJ/kg
( )
22
t2ñ
1w
2
1
z ψ−=
=
( )
2 2
1
.215,16 . 1 0,98
2
−
= 0,917 kJ/kg
SV: Đoàn Trung Tín
MSSV: 20302855
Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nước
3. Tổn thất do tốc độ ra:
2
2c
c
2
1
z
=
=
2
1
98,58
2
= 4,859 kJ/kg
4. Công riêng do 1 kg hơi sinh ra:
l
u
= e
o
– z
t
– z
đ
– (1 – æ
2
)z
c
=73- 5,74 -0,917 –(1-0,8). 4,859 =65,369 kJ/kg
5. Hiệu suất tương đối của dãy cánh:
η
u
=
o
u
e
l
=
65,369
73
=0,895 (4.30)
Hiệu suất η
u
có thể kiểm tra theo công thức:
( )
o
u2u1
*
u
e
ccu
−
=η
= 0,882 (4.31)
Sai số tương đối Δη
u
= 1,54%
C. Xác định các kích thước chủ yếu của tầng
1. Chiều cao cánh tĩnh
111t1
1t
1
sincd
Gv
l
αµπ
=
=
100.0,19
.0,974.382,6784.0,97.sin16
π
=0,06 m
Hệ số LL: µ
1
= 0,97
2. Số cánh tĩnh:
1
1
1
t
d
n
π
=
=
.0,974
0,67
π
= 114,23
Chọn n
1
= 114
Bước cánh t
1
= b
1
t
=40.0,67= 26,8 mm
1
t
= 0,67 b = 40 mm
Hiệu chỉnh lại
1
t
= 0.671
3. Chiều cao cánh động. Thường chọn độ chờm ∆l = ∆
1
+ ∆
2
.
l
'
2
= l
1
+ ∆l = 0,06+0,0015+0,0025=0,065
∆
1
= 1,5 ∆
2
= 2,5
SV: Đoàn Trung Tín
MSSV: 20302855
Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nước
Bảng 4.1: Độ chờm và khe hở hướng trục tầng tuabin
Chiều cao
CT, l
1
[mm]
Độ chờm [mm] Khe hở [mm]
∆
1
∆
2
a
δ
≤ 35 ≤ 1
2 4 1
35 ÷ 55
1
2 ÷ 2,5 4 ÷ 4,5 1 ÷ 1,3
55 ÷ 75 1,5 ÷ 2 2,5 ÷ 3 4,5 ÷ 5 1,3 ÷ 1,5
75 ÷ 150 2 ÷ 2,5 3 ÷ 3,5 5 ÷ 5,5 1,5 ÷ 2
150 ÷ 300 2,5 ÷ 3 3,5 ÷ 4 5,5 ÷ 6 2 ÷ 2,5
300 ÷ 400 5 ÷ 6 6,5 ÷ 7,5 5,5 ÷ 6 2 ÷ 2,5
400 ÷ 625 7 ÷ 8 7 ÷ 8 6,5 ÷ 7 3 ÷ 3,5
≥ 625 9 ÷ 10 9 ÷ 10 7 ÷ 10 3,5 ÷ 6
Chiều cao cánh tại đầu ra rãnh động:
222t2
2t
2
sinwd
Gv
l
βµπ
=
′′
=
100.0,19
.0,974.215,16.0,93.sin 27,86
π
=0,066 m
Hệ số lưu lượng µ
2
= 0,93
t
2
= 24 mm
Số cánh động
n
2
= πd/t
2
=π.0,974/24= 127,56 => Chọn n
2
= 128
D. Tính hiệu suất trong tương đối và công suất trong
1. TT do ma sát của đĩa động:
z
df
= e
o
ξ
df
=73.0,0048= 0,35 kJ/kg
Với ξ
df
= 0,0048
K
ms
= 0,0007
2. TT do rò rỉ trong (ξ
rò
), gồm hai thành phần:
- Do rò rỉ qua khe hở đầu cánh
ξ
δ
= 0,0187
SV: Đoàn Trung Tín
