Міністерство освіти і науки України Державний вищий навчальний заклад «Київський енергетичний коледж»

Методичні вказівки для оформлення та виконання курсового проекту з дисципліни «ТУРБІНИ АЕС»

Для студентів спеціальності 5.05060301 «Монтаж і експлуатація ТЕУ АЕС»

РОЗГЛЯНУТО ТА СХВАЛЕНО на засіданні ЦМК-4 Протокол №__ від ______2009 Голова ЦМК-4 ___________

Розробив: Ємець А.Т.

ЗАТВЕРДЖЕНО

Заступник директора з навчальної роботи

________Т.І.Свириденко

«____»_______2009

Загальні методичні вказівки

Студенти спеціальності 5.05060301 „Монтаж і експлуатація теплоенергетичного устаткування атомних станцій” виконують курсовий проект, який є завершальним етапом при вивченні курсу „Турбіни АЕС”.

Метою курсового проекту є: закріплення та поглиблення знань, отриманих під час вивчення теоретичного курсу; розвиток навичок з використання довідкової літератури з теплотехніки, парових турбін, теплоенергетичних установок, таблиць, діаграм, схем, тощо; розвиток навичок практичного використання теоретичних знань для виконання теплотехнічних та конструктивних розрахунків при курсовому та дипломному проектуванні.

Методичні вказівки складаються з розділів, які відповідають майбутньому складу пояснювальної записки, обов’язкової, загальної для всіх виконавців частини роботи.

Об’єм курсового проекту 15-20 сторінок пояснювальної записки рукописного ( чорними чорнилами) або печатного тексту та один аркуш (формату А1) графічної частини, виконаний у відповідності до проведених розрахунків олівцем або за допомогою комп’ютерної програми.

Пояснювальна записка складається з наступних розділів ( в дужках указаний об’єм в сторінках):

• Завдання на курсовий проект ( 2);

• Прийняті скорочення (1);

• Вступ (1);

• Опис турбоустановки типу К… (1-2);

• Визначення витрат пари на турбіну ( із зображенням процесу розширення пари в турбіні в h, S – діаграмі ) - ( таблиця 2.1);

• Тепловий розрахунок регулюючого східця ( із зображенням трикутників швидкостей та процесу розширення пари в h, S – діаграмі для регулюючого східця) - ( таблиця 3.1);

• Розрахунок основних розмірів та профілювання проточної частини регулюючого східця ( таблиця 4.1 );

• Тепловий розрахунок не регулюючих східців ( таблиця 5.1 );

• Спеціальне завдання ( 3-5 );

• Перелік посилань;

Всі розрахунки в пояснювальній записці приводяться в формі таблиць.

Пояснювальна записка виконується згідно завдання, яке видає керівник проектування та оформлюється титульними листами (Додаток 2).

В період роботи над курсовим проектом студент повинен систематично відвідувати консультації, що дозволить своєчасно вирішити питання і забезпечити виконання проекту в строк, передбачений „Графіком захисту КП”.

До захисту комісії подається повністю оформлений проект, підписаний керівником. Під час захисту студент доповідає стислий зміст пояснювальної записки, посилаючись на лист графічної частини, відповідає на питання комісії, можливий перелік яких надається (Додаток 3).

ВКАЗІВКИ ЩОДО СКЛАДАННЯ РОЗДІЛІВ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ ТА ПОРЯДКУ ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКІВ

ВСТУП

У цьому розділі надається опис сучасного стану енергетики та турбобудівництва в Україні, шляхи їх розвитку. Стисло описуються типи турбоустановок, які використовуються на сучасних АЕС, системи їх захисту та заходи щодо забезпечення максимального зростання продуктивності праці, пов’язані з використанням цих установок.

1 ОПИС ТУРБОУСТАНОВКИ ТИПУ К - ....

Розділ містить опис турбінної установки, яка вказана в завданні, із детальним зазначенням конструктивних і технічних характеристик, робочих і аварійних параметрів, описом систем що задовольняють нормальну та аварійну експлуатацію агрегату, конструктивні особливості.

2 ВИЗНАЧЕННЯ ВИТРАТ ПАРИ НА ТУРБІНУ

2.1 По заданим початковим параметрам пари (Р_о , t_о ) на h,S - діаграмі наносять крапку А_о (рисунок 1), для якої із діаграми виписується значення ентальпії h_o,кДж/кг. Крапка А_о характеризує стан пари перед стопорним клапаном.

2.2 Із крапки А_о проводять лінію ізоентропійного процесу до перетину з ізобарою, яка відповідає тиску відпрацьованої пари Р_к . Крапку перетину позначають А_2t , для якої із діаграми виписується значення ентальпії h_2t , кДж/кг.

2.3 Визначають різницю ентальпій крапок А_о та А_2t , яка дорівнює теплоперепаду на турбіні без урахування втрат в стопорному та регулюючих клапанах:

H_o = h_o – h_2t , кДж/кг.

2.4 Визначають втрати тиску в стопорному та регулюючих клапанах та тиск пари перед регулюючим східцем Р_о’ . Звичайно втрати лежать в межах 3-5%

від Р_о , доцільно прийняти в роботі значення :

, МПа.

Тоді

,МПа.

На h,S - діаграмі за допомогою лекала проводять ізобару, яка відповідає Р_о’.

2.5 Із крапки А_о проводять горизонтальну лінію до перетину з ізобарою Р_о’, і отримують крапку А_о’ , яка відповідає стану пари перед соплами регулюючого східця. Відрізок А_о - А_о’ характеризує процес дроселювання пари в стопорному та регулюючих клапанах турбіни.

Рисунок 1 – Схематичне зображення процесу розширення пари в турбіні в

h,S - діаграмі

2.6 Визначають втрату тиску в вихлопному патрубку ( від тиску за останнім ступенем до тиску на вході в конденсатор),

, МПа.

Менші значення беруть для турбін з протитиском, верхні – для конденсаційних турбін.

2.7 Визначають тиск на виході з останнього ступеня

,МПа.

Ізобару наносять на h,S -діаграму.

2.8 Із крапки А_о’ вниз проводять лінію ізоентропійного розширення пари в проточній частині турбіни, до перетину з ізобарою . Отримують крапку А_2t’. Із діаграми виписується значення ентальпії пари після розширення пари в проточній частині турбіни h_2t’ , кДж/кг.

Визначають різницю ентальпій крапок А_о’ та А_2t’ ,яка відповідає наявному теплоперепаду на проточну частину турбіни з урахуванням втрат в стопорному та регулюючих клапанах та в вихлопному патрубку:

H_o’ = h_o – h_2t’ кДж/кг.

2.9 Із графіку залежності

, (рисунок 2)

визначають середнє значення відносного ефективного ККД турбіни.

2.10 Із графіку залежності

, (рисунок 3)

визначають середнє значення механічного ККД турбіни.

2.11 Обчислюють внутрішній відносний ККД турбіни

2.12 Визначають передбачуваний теплоперепад в турбіні

, кДж/кг.

2.13 На h, S - діаграмі із крапки А_о’ вертикально вниз відкладають відрізок, рівний теплоперепаду Н_і в масштабі . Кінець відрізку позначають літерою С. Із крапки С проводять горизонтальну лінію до перетину з ізобарою Р_к , отримують крапку В, що характеризує стан пари за робочими лопатками останнього східця.

2.14 З'єднуючи крапки А_о’ та В отримують орієнтовний робочий процес в проточній частині турбіни. Продовживши горизонтальну лінію із крапки В до перетину з ізобарою Р_к отримують крапку А_к , яка характеризує стан пари при вході в конденсатор.

2.15 Визначають секундні витрати пари на турбіну

, кг/с

де ККД генератора визначають із графіка залежності

, (рисунок 4)

2.16 Розрахунки зводять в таблицю по формі таблиці 2.1.

Рисунок 2 – Графік залежності відносного ефективного ККД турбіни від її потужності

Рисунок 3 – Графік залежності механічного ККД турбіни від її потужності

Рисунок 4 – Графік залежності ККД генератора від потужності турбіни

Таблиця 2.1 - ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ВИТРАТ НА ТУРБІНУ

№ п.п	Величина, що визначається	Позначення	Формула, засіб визначення	Результати розрахунку
				Числове значення	Одиниця виміру
1	Ентальпія свіжої пари		З діаграми для МПа		кДж/кг
2	Ентальпія пари після ізоентропійного розширення в турбіні		З h-S діаграми для точки перетину вертикальної лінії з т . з ізобарою		кДж/кг
3	Наявний тепло перепад на турбіну без урахування втрат		=		кДж/кг
4.	Втрата тиску в стопорному та регулюючих клапанах				МПа
5	Тиск перед соплами регулюючого східця				МПа
6	Втрати тиску у вихлопному патрубку				МПа
7	Тиск на виході з останнього східця				МПа
8	Ентальпія пари після розширення в проточній частині		З h-S діаграми для точки перетину вертикальної лінії з т . з ізобарою		кДж/кг
9	Наявний тепло перепад в проточній частині турбіни				кДж/кг

Продовження таблиці 2.1

№ п.п	Величина, що визначається	Позначення	Формула, засіб визначення	Результати розрахунку
				Числове значення	Одиниця виміру
10	Відносний ефективний ККД турбіни				-
11	Механічний ККД турбіни				-
12	ККД генератора				-
13	Внутрішній відносний ККД турбіни				-
14	Передбачуваний тепло перепад в турбіні				кДж/кг
15	Секундні витрати пари на турбіну				кг/с