МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт	Энергетический
Направление	Теплоэнергетика и теплотехника
Кафедра	АТЭС

Проект турбины насыщенного пара К–1350–7,2

по дисциплине: «Турбины тепловых и атомных станций»

ФЮРА.3111115.001 ПЗ

Исполнитель:

студент гр.5Б01 _____________ ___________

(подпись) (дата)

Руководитель:

Доцент кафедры АТЭС _____________ ___________ Л.А. Беляев

(подпись) (дата)

Томск 2014

Реферат

Курсовой проект 57 с., 4 рисунка, 7 таблиц, 7 источников, 3 приложения, 4 л. графического материала.

Ключевые слова: турбоустановка, тепловая схема, теплоперепад, расширение пара, нерегулируемая ступень, показатели тепловой экономичности, перо и хвостовик лопатки, диафрагма, критическое число оборотов вала.

Объектом проектирования является паровая турбина большой мощности для атомных электростанций.

Цель работы – спроектировать паровую турбину для атомной электростанции номинальной мощностью 1350 МВт; кроме тепловой части проектирования произвести механический расчёт на прочность пера и хвостовика одной из лопаток, диафрагмы на прогиб, и определить критическое число оборотов вала. Предоставить чертежи проектируемой турбины.

Курсовой проект выполнен в текстовом редакторе MicrosoftWord2013.

Содержание

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 1

ВВЕДЕНИЕ 5

1.КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЩЕГО КОНСТРУКТИВНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ТУРБИНЫ, ЕЁ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ И ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 6

2.ПРИБЛИЖЕННАЯ ОЦЕНКА ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО РАСХОДА ПАРА НА ТУРБИНУ. 7

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ПАРА НА ТУРБИНУ 10

4.ПРЕДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ТУРБИНЫ И ОПРДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЧАСТЕЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ 11

6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПЕРВОЙ И ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ ПО СРЕДНЕМУ ДИАМЕТРУ. 17

7.РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СТУПЕНЕЙ ЦИЛИНДА НА ЭВМ 26

8.ДЕТАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ 8-Й СТУПЕНИ 30

9.РАСЧЁТ «ЗАКРУТКИ» ЛОПАТОК ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ ЦИЛИНДРА МЕТОДОМ ПОСТОЯННОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ПАРА ПО ПЯТИ СЕЧЕНИЯМ 41

10.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО ОТНОСИТЕЛЬНОГО КПД И ВНУТРЕННЕЙ МОЩНОСТИ ЦИЛИНДРА (ТУРБИНЫ). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕПЛОВОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ ТУРБИНЫ И ТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ 46

11.РАСЧЁТ ОСЕВОГО УСИЛИЯ НА РОТОРНУЮ ЧАСТЬ НА ПРИМЕРЕ 50

552ЧЕТВЕРТОЙ НЕРЕГУЛИРУЕМОЙ СТУПЕНИ. 50

12.СПЕЦЗАДАНИЕ. УПОРНЫЙ ПОДШИПНИК ХТЗ 51

13.МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБИНЫ. 54

13.1.РАСЧЁТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЕРА И ХВОСТОВИКА ЛОПАТКИ ТРЕТЬЕЙ СТУПЕНИ 54

13.2.РАСЧЁТ ДИАФРАГМЫ ТРЕТЬЕЙ СТУПЕНИ НА ПРОГИБ 59

13.3.РАСЧЁТ РОТОРА НА КРИТИЧЕСКОЕ ЧИСЛО ОБОРОТОВ 60

912ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63

920СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 64

Приложение Б Треугольники скоростей последней ступени………………………………..56

Приложение В Эскиз вала……………………………………………………………………...57

Графический материал: На отдельных листах

ФЮРА.311115.002 СБ Проточная часть ЦВД турбины К-1350-7,2

ФЮРА.311115.003 СБ Продольный разрез ЦВД турбины К-1350-7,2

ФЮРА.311115.004 СБ Поперечный разрез ЦВД турбины К-1350-7,2

ФЮРА.311115.005 СБ Упорный подшипник турбины ХТЗ

Введение

Современная энергетика основывается на централизованной выработке электроэнергии. Генераторы электрического тока, устанавливаемые на электрических станциях, в подавляющем большинстве приводятся паровыми турбинами. Доля электроэнергии, производимой в нашей стране тепловыми и атомными электростанциями, где применяются паровые турбины, составляет 83 – 85%.

Таким образом, паровая турбина является основным типом двигателя на современной тепловой электростанции и в том числе на атомной. Паровая турбина получила также широкое распространение в качестве двигателя для кораблей военного и гражданского флота. Паровые турбины применяются, кроме того, для привода различных машин – насосов, газодувок и др.

Паровая турбина, обладающая средней быстроходностью (1500 об/мин), характеризуется сравнительно большими размерами и массой и может быть построена на очень большую мощность (миллион киловатт и более), превышающую мощность какой-либо иной машины. Вместе с тем у паровой турбины исключительно хорошие технико-экономические характеристики: относительно небольшая удельная стоимость, высокие экономичность, надёжность и ресурс работы, составляющие десятки лет.

1. Краткая характеристика общего конструктивного оформления проектируемой турбины, её тепловой схемы и основных показателей

Турбина К-1350-7,2 имеет частоту вращения 1500 мин^-1и номинальную мощность 1350 МВт при работе на насыщенном паре с начальными параметрами 7,2 МПа и 287,7 °С (начальная влажность 0,5 %), с внешней сепарацией и одноступенчатым перегревом пара до температуры 260 °С при давлении 0,74 МПа и давлении в конденсаторе 5 кПа.

От парогенераторов реакторов по трубам пар подаётся к двум блокам комбинированных стопорно – регулирующих клапанов, расположенных по обе стороны турбины. Оба регулирующих клапана перемещаются одновременно, т.е. в турбине используется дроссельное парораспределение.

В двухпоточном ЦВД пар расширяется и при давлении 0,77 МПа и влажности 15,6% отводится в СПП. В сепараторе происходит отделение образовавшейся влаги. Затем пар перегревается свежим паром. После промежуточного перегрева пар направляется в два двухпоточных ЦНД.

Турбина состоит из ЦВД и двух ЦНД (при давлении в конденсаторе 5 кПа). Валопровод турбины состоит из трёх роторов цилиндров и ротора генератора. Каждый из роторов уложен в два опорных подшипника. Роторы соединены между собой жёсткими муфтами, полумуфты которых откованы заодно с валами. Упорный подшипник выполнен отдельно и размещён в корпусе между ЦВД и ЦНД.

ЦВД выполнен двухпоточным. Ротор ЦВД цельнокованый, жёсткий. Корпус ЦВД двухстенный. Тонкостенный внутренний корпус изготовлен из эрозионно стойкой стали. В нём размещаются пять пар диафрагм двух потоков. Первая и последняя обоймы содержат по две диафрагмы, вторая обойма содержит три диафрагмы. Диафрагмы ЦВД сварные. Перед установкой во внутренний корпус или обойму диафагмы соединяется болтами попарно в осевом направлении. Разъём диафрагм плотно затягивается болтами после их установки. Это уменьшает протечки пара поверх установленных гребней и снижает опасность щелевой эрозии. За внутренним корпусом и за обоймами выполнены патрубки отборов пара на регенирацию.

Проточная часть ЦНД выполнена двухпоточной. Корпус ЦНД выполнен одностенным ввиду сравнительно небольшого давления на выходе. Турбина снабжена боковыми конденсаторами.