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透平机械原理课程设计计算说明书设计题目: 700kW单级凝汽式汽轮机设计班级动力机械2班姓名覃建华指导教师赵志军2015年1月3日汽轮机设计计算说明书一、设计任务书初步设计一台冲动凝汽式汽轮机，用以带动发电机。原始参数蒸汽初参数p0=0.98MPat0=300℃凝汽器进口处压力pc=0.3Mpa给水温度tfw=550℃经济功率Pe=700kW±1%汽轮机转速n=3000r/min汽轮机内效率ηoi=(80±1)%设计任务（1）热力系统设计及计算拟定具有三级抽汽的热力系统，其中第二级抽汽供除氧器加热用；做原则性热力系统图；计算系统的热耗率。（2）汽轮机的热力设计及计算调节级与非调节级的焓降分配；调节级的方案比较与详细热力计算；非调节级的热力设计及计算；按比例绘出各级速度三角形及汽轮机在i-s 图上的热力膨胀过程曲线图。（3）绘制一张汽轮机纵剖面图。（4）设计计算说明书一份。二、设计步骤1. 画出原则性热力系统图根据设计要求，参考同类型机型设计，其系统用下图3-1表示。为了对系统进行热平衡计算。首先，应作出汽轮机蒸汽膨胀近似过程曲线。其次，确定各加热器温度，抽汽压力等有关的数据。最后，根据能量守恒计算每一个加热器的抽汽量，同时对功率进行平衡（5%）。2. 初步拟定热力过程线（1）由p0=3.43MPa，t0=435℃，pc=5.5kPa，得hs=1168.66kJ/kg（2）取进汽节流损失?p0=0.04p0，则p0=3.293MPa（3）取λ=0.04 c2=100m/s，则排汽节流损失Δpc=λ(c2100)2pc=0.05pc，pc=5.72MPa（4）由p0=3.29MPa，t0=435℃，pc=5.72MPa，得hs=1158.48MPa（5）由hi=hsηoi，得hi=926.78MPa确定汽轮机出口点状态 5点：h5=2377.85MPa，s5=7.74kJ/(kg?℃) 4点：h4=h5-c22/2=2372.85kJ/kg，s4=7.72kJ/(kg?℃)（6）初步设计调节级a 选取中径dm=1.1m b 小机组取双列复速级ca=2hs，xa=uca=0.24，hs为调节级理想焓降 c 由dm=1.1m，xa=0.24，n=3000r/min，得hs=258.9001kJ/kgd由hs定出调节级后状态点1s，h1s=3045.47kJ/kg，s1s=6.99kJ/(kg?℃)p1s=1.325MPa，t1s=301.1℃e 由《汽轮机原理》P85-P87调节级ηoi-xa曲线，得ηoi=0.69，初步确定1点h1=3125.81kJ/kg，s1=7.12kJ/(kg?℃)，t1=338.05℃（7）以1点和4点相连，与饱和线相交得a点，1与a的中点沿等压线上浮10-20kJ/kg得2点，a点沿等压线下浮10-20kJ/kg得3点，实线0-1-2-3-4近似为热力过程线。其特点满足：调节级效率较低，中间级效率较高，湿蒸汽级效率较低。3. 蒸汽流量估算流量D0=PeHsηoiηmηg?m+?D0其中，ηoi=80%，ηm=0.98，ηg=0.95，hs=1168.66kJ/kg为汽轮机理想焓降，经济功率Pe=6000kW，m=1.1，?D0=3%D0则计算得D0=27341kg/h4. 回热系统热平衡计算（1）由pc=5.5kPa得，凝汽器内温度为ts=34.6℃凝汽器端差?tk=1℃，则凝结水温度tk=33.6℃（2）泵中为压缩过程，泵后压力p1=0.118MPa，泵后温度t1=tk+2℃=35.6℃（3）射汽抽汽器中加热凝结水，压力p2=0.118MPa，取t2=t1+3℃=38.6℃，抽气量Dc2=0.5%D0=0.0391kg/s（4）除氧器工作参数0.118MPa，104.3℃a 抽汽压力0.295MPab 除氧器出口温度t4=104.3℃c 漏气量按1%计算d 补水水压0.2MPa，水温25℃，补水量500kg/h（5）给水泵出口温度t5=t4+3℃=107.3℃（6）确定高加、低加抽汽点a 加热器给水出口温度由等焓升原则确定，t3=t2+(tfw-t5)=81.3℃ b 高加、低加抽汽点计算值加热器给水出口温度(℃)传热器端差(℃)加热器饱和水温(℃)加热器压力(MPa)抽气管压损?P抽汽压力(MPa)抽汽焓值(kJ/kg)饱和水焓值(kJ/kg)给水出口焓值(kJ/kg)n115031530.5158%Pn0.5562983645.22632.28除氧器104.30104.30.1180.1770.2952880437.26437.26n281.3384.30.05638%Pn0.06082633353.06340.41（7）对加热器由能量关系确定抽汽量a 高压加热