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汽轮机课程设计指导书

网站:公文素材库 | 时间:2019-05-29 15:19:02 | 移动端:汽轮机课程设计指导书

汽轮机课程设计指导书

汽轮机课程设计指导书

一、课程设计目的和任务

1.目的:

汽轮机课程设计是热动专业主要实践性教学环节之一。通过设计可加深对汽轮机设备的全面认识。通过设计可提高理论联系实际的能力、独立分析问题和解决问题的能力,以及查阅技术资料、编写技术文件的能力。2.任务:

设计额定功率为5000KW汽轮机本体检修方案

二、课程设计的过程

课程设计过程分为:选题和资料收集阶段、分析和计划阶段、设计阶段、课程设计说明书写阶段,具体内容和任务如下:1.选题和资料收集(要求)

课程设计是学校教育的重要一个环节,选题上应具有较强的综合性和实践性;根据学生高职特色及能力培养目标,课题设计题目和资料收集,应从下列几个方面中选择:

(1)汽轮机设备及系统;(2)汽轮机本体检修作业指导书(3)汽轮机检修规程;2.分析计划阶段(要求)

(1)明确课程设计的性质、目的、任务和要求;

(2)熟悉原始资料,弄清设计任务;按设计要求分析资料;注意资料的可靠性和合理性,了解资料的用处和用法;

(3)应用最新科学技术成就进行设计争取做到重点深入;

(4)运用所学专业知识从实际出发提出检修设计方案,并写出设计思路;3.设计阶段(要求)(1)制定总体设计计划。(2)设计(论文)中的理论依据充分,数据资料准确。(3)立论正确,论证严密,逻辑推理性强。4.课程设计说明书写阶段(要求)

课程设计说明书是毕业设计整个过程总结性资料,书写的质量直接影响到毕业设计的成败。课程设计说明书主要包括以下内容。(1)课程设计的目的和任务(2)课程设计课题(3)对课题的系统分析

(4)设计过程中疑难问题的解决方法,系统需要改进和不完善之处(5)其他收获和小结(6)参考文献目录(附录)

三、课程设计的方式及时间分配

1、方式在校分组设计

2、课程设计的时间和进程

第13周收集资料,理清设计思路,阅读文献,第14周撰写课程设计说明书,资料的整理及归档

四、课程设计的课题

(一)课程设计参考课题方向汽轮机本体检修(二)课程设计的要求

1.根据任务书制定合理、可行的工作计划;2.进行必要资料搜集、文献阅读;3.制定适当的设计方案;

4.独立完成额定功率为5000KW汽轮机本体检修方案5.对课程设计进行总结,撰写课程设计说明书五、设计注意事项

1.学生必须按教学计划的规定和指导教师的要求认真参加课程设计。2.进行课程设计的学生,必须在规定的场所工作,以便于指导和考察。3.学生对课程设计工作,必须刻苦认真,按要求独立完成任务,严禁抄袭、套用他人成果。凡抄袭他人课程设计者,或请人代作或代别人做课程设计者,责令重作,情节严重的予以结合处理,并予处分。

4.学生必须严格遵守学校的作息制度和各项纪律、规章制度。

5.实行考勤制度。对于迟到、早退以及旷课者,除进行批评教育外,其迟到、早退次数以及旷课时数均须记入考勤表。6.课程设计期间,一般不准请假。

7.保持设计场所安静,不准在设计场所大声喧哗和吵闹。

8.要讲究卫生并保持设计的整洁,不准吸烟,亦不准在设计场所吃零食。9.凡在设计阶段不认真,不抓紧,进度明显滞后者,由指导教师提出警告,警告后如无转变,取消作课程设计的资格。

10.在课程设计期间,各系必须采取有效措施加强考勤工作和校纪校规教育,并适时组织人员检查。对于违反校纪校规者,视情节轻重,给予批评教育直至处分。

六、课程设计的主要内容

1、编制说明2、检修内容

3、施工模式及工作范围划分4、组织机构及技术力量安排5、安全文明保证措施6、质量保证措施7、工期与进度安排8、开工前准备工作9、主要技术方案

七、在课程设计期间需要填写和提交的表格和资料

在课程设计结束时要上交:

(1)指导教师下达的课程设计任务书(2)课程设计说明书(3)电子文档

扩展阅读:汽轮机课程设计指导书2

热能动力工程专业

《电厂汽轮机》课程设计指导书

题目名称:高压25000KW背压式

汽轮机的热力设计

编写教师:毕庆生

能源动力工程学院电厂汽轮机课程组

电厂汽轮机课程设计指导书

目录

一、课程设计的目的和要求2二、课程设计的内容2(一)设计工况下的热力计算21.机组配汽方式的选择22.主要参数的确定23.汽轮机进汽量的估算34.热力过程线的初步拟定35.调节级的详细计算36.压力级级数的确定及焓降分配57.压力级详细计算78.热力计算数据汇总表89.整机的效率核算和热力过程线8(二)绘制汽轮机通流部分图9三、设计进度9四、课程设计说明书的内容9

电厂汽轮机课程设计指导书

一、课程设计的目的与要求

1.系统的总结、巩固并加深在《电厂汽轮机》课程中已学得的理论知识,掌握汽轮机热力设计的原则、方法和步骤。

2.热力设计必须是在考虑制造、安装和运行的要求下,进行某一机组的热力计算与结构设计,并在此基础上把汽轮机的工作过程原理与它的结构型式结合起来。

3.通过设计对整个汽轮机的结构作进一步了解。明确主要零部件在整个机组上的作用、位置及相互间的关系。

4.通过设计,锻炼学生收集并应用设计资料、国家标准手册及其它资料的实际技能。

5.通过设计,对电厂汽轮机主要部件的外形尺寸,与其它产品的通用情况,以及和国内外同类型机组相比较的水平等都有一定的分析。

6.由于课程设计的题目大多数是结合实际,与当前国民经济的要求相联系,所以要求在设计时有高度的责任感,严肃认真,要做到正确地选择设计数据,效率高,结构合理,布置紧凑,安全可靠,计算准确,绘图准确,清楚美观。

总之,汽轮机课程设计是一件复杂而细致的工作,除了需要掌握汽轮机的基本原理外,必须综合各方面的实践经验和理论知识,融会贯通地加以应用,既需要结合结构强度、调节运行、辅助设备等有关基本知识来分析问题、选择方案,也需要了解金属材料、制造工艺、安全运行、检修维护等方面的基本知识,才能较合理地选用汽轮机设计的基本方案。

根据学时安排,本设计选择级数较少的背压式汽轮机作为设计对象。并以北京重型电机厂的成熟产品为参考依据,使之更结合实际。参考教材是《汽轮机原理》、《电厂汽轮机》、《汽轮机课程设计参考资料》等。

二、课程设计内容

(一)设计工况下的热力计算

1.机组配汽方式

选择节流调节还是喷嘴调节?若为节流调节有几个节流阀?调节级是采用复速级还是单列级?2.主要参数的确定

(1)已知参数

kw、n3000r/minp08.83MPa、t0535℃、pc0.98MPa、pel25000(2)选取参数

①设计功率一般凝汽式机组有一系列标准,而背压式机组在国内目前尚无统一系列标准。可取设计功率=经济功率=额定功率

②汽轮机的相对内效率选取ri80%,待各级详细计算后与所得ri进行比较,直到符合要求为止。详见第8页。

③机械效率m99%④发电机效率g97%

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⑤给水回热两级加热器,一级除氧器,抽汽参数见下图所示。3.汽轮机进汽量的估算

D03600PelmDHtrimg背压式机组无抽汽式时m1,有抽汽时应使m值小于凝汽式机组,本设计取m1.05;

D汽轮机漏气量,DDlDv,其中:前轴封漏汽Dl3800kg/h,门杆漏汽

Dv1200kg/h。Ht汽轮机整机理想焓降(kJ/kg)。

4.热力过程线的初步拟定

(1)进汽节流损失阀门全开时,p0(0.03~0.05)p0,通常设计时取第一级喷嘴前

"p00.95p0。

"(2)排汽管压力损失对本机,认为pcpc即pc0。

(3)末级余速损失本机取末级动叶出口速度c270m/s。

(4)调节级相对内效率较低,中间级相对内效率较高,假定调节级相对内效率ri70%,

pa5.88MPa。作为初拟热力过程线参数。

5.调节级的详细计算

(1)调节级的进汽量DgD0Dv

(2)确定xa、ht:取xa0.3535,dm1100mm(计算时均取dmdndb)

2udmn60,cauxa,htca2,判定ht是否在80~130kJ/kg范围内。

(3)选择平均直径处反动度m:取m6.5%,折算至根部反动度为r3%~5%。

*(4)喷嘴理想焓降:hn(1m)ht*,不考虑新蒸汽的初速度,及c00。

""(5)喷嘴前后压力比:根据p0、h0及hn查得p1、v1t。根据np1p0,判断流动状态、选择

喷嘴型线、喷嘴出口汽流角1。(6)喷嘴出口汽流速度:c1t2*2hn,c1c1t,取0.97

(7)喷嘴损失:hn(1)hn

3

*电厂汽轮机课程设计指导书

(8)喷嘴出口面积:An

Gnnc1t1t取n0.97,其中Gn(kg/s)

(9)部分进汽度e的确定:e及ln的选取要使叶高损失hl与部分进汽损失he之和为最(hlhe)e311ZwBe(1en)xa,sCenxa,,ln的单位为mm,单列级a19.9,

e2edn

2hllE0a1/lnxaE0,heeE0(ws)E0,其中Be0.15,en0.4,

小。

令yhlhe,而lnAn(edmsni1),Ce0.012,Zn为喷嘴组数,Zn2~4,dndm,

求函数y的极值,最终得出e值,但设计值e选取时一般要比计算稍大。

(10)喷嘴高度:lnAnedmsin1动叶高度lbln,本机盖度:调节级2.5mm;压力级2mm(ln20mm);

2.5mm(20mmln40mm);3mm(ln40mm)。

校验r,r1[(1m)db(dblb)],r应在0.03~0.05之间,否则应重新选择m。(11)求动叶进口汽流的相对速度w1和进汽角1

*(12)动叶前滞止压力p1:由h1h1thn和hw1查hs图求的。

c1sin1c1sin1w12tg1,w1,hw1c1cos1usin12**(13)动叶理想焓降hb和hb:hbmht*,hbhbhw1

(14)动叶出口汽流相对速度w2t和w2:

*w2t2hb,w2w2t,由m、w2t查图得到。

(15)动叶损失:hb(1)hb

(16)动叶后蒸汽压力p2和比容v2:由hb和hb查hs图(17)动叶出口面积Ab:AbGbv2w2

(18)动叶出口汽流角2:sin2

2*Abedmlb根据1与2选用动叶型线。(电厂汽轮机43页)

(19)动叶出口汽流绝对速度c2和进汽角2(20)余速损失:

2hc2c2/2tg2w2sin2wsin2,c22w2cos2usin2"""""(21)轮周有效焓降hu和轮周效率uhuhu/ht;校验以上hthnhbhc2,u"计算结果的正确性:Pu1u(c1cos1c2cos2),uPu1/E0(调节级10)两种方法计算所""得的u差值u1%时认为合格,否则,应重新计算。

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2(22)叶高损失:hla1xaE0/ln

"(23)轮周有效焓降hu和轮周功率Pu:huhuhl,PuDghu/3600

(24)摩擦损失hf

3600Pfu321Pfk1()dm,hf100v2Dg(25)部分进汽损失

,其中k11.13

3B1(1een)xhehwhs(ws)E0,鼓风损失:,hwweae21Z斥汽损失:sCen)xa,hssE0

ednw0E(26)级的有效焓降hi和级的相对内效率ri

hihuhfhe,rihi/ht

(27)级内功率Pi:PiDghi/3600(28)级后参数:p2、h2

最后,画出动叶进出口速度三角形及热力过程线,标出参数。6、压力级级数的确定和焓降分配

本机组采用整锻转子,整锻转子的叶片根部直径一般采用相同值。这样,一方面可以使加工方便,另一方面可使整锻级中很多级的隔板通用。

(1)第一压力级平均直径dm的确定:给定dm981mm

(2)检验喷嘴高度ln,使ln≮12~15mm,否则,应该减小dm或采用部分进汽度。首先选取、h2txa0.4365,m0.07,11130",计算ht,hn2can2,1dm,h1th0hn,查hs图得v1h(1)hh()nmtt,喷嘴流量为调节2260xat级流量减去前轴封漏汽量,GnG0GgGl(kg/s)喷嘴出口理想速度:c1t2hn

由连续方程求出喷嘴高度ln以检验是否合格:GnnAn1tc1t其中n为流量系数,取0.97,

Anedmlnsin1,e1,求出ln检验。Z(2)末级尺寸的确定:给定dm1019.5mm

(3)级数Z的确定

Z①已知dm、dm,用图解法求中间级组的平均直径dm,一般可按下列步骤:

a、确定非调节级通流部分平均直径的变化规律。在下图的横坐标上以B1BZ表示第一非调节级到最后一级叶轮的距离,长度任取,一般可取25cm左右。

b、在纵坐标上以A1B1表示第一非调节级的平均直径,长度为dm/m,AZBZ表示末级的平均直

Z径,长度dm/m,其中m为实物与图的比例。用一条逐渐上升的光滑曲线将A1、AZ两点连接起来,

此曲线就表示中间级组各级平均直径的变化规律。

c、求中间级的平均直径dm,将直线B1BZ等分为(Z"1)段,则平均直径dm为:

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dmA1B1A2B2AZBZZ"②选取速度比xa0.4365,求中间级的平均焓降。

m,一般要求Z"6,以减少误差。

1dmnht260xa2

ht0.03~0.08,本机可取0.05,将Z值取为整数。

③非调节级的级数:Z(1)HtZ,式中HtZ为非调节级总理想焓降;为重热系数,

1dmnZ求出各级理想焓降④从图中量出Z个级的平均直径dm、dm、dm;由ht260xa2ht,计算H,H(1)HtZht,H较大时,可平均分配给各级,很小时可加在末一、

二级上,如图所示。

⑤检查抽汽点压力值,是否与给定值相符。误差应小于2%,相差较大时,应该适当调整各级的焓降值。

⑥最后按照各级的dm、ht求出相应各级xa。(注意:末级应待末二级详算后根据末二级后压力与排汽压力确定ht、xa)

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7、压力级的详细计算

**已知:级前参数:p0、h0、p0、h0、G0、dm、xa、hc0、ht、ht*

(1)选取m

压力级反动度选取

压力级123456.5%~10%6789m*(2)喷嘴理想焓降:hn(1m)ht*

(3)圆周速度:udmn/60,级的理想速度:ca2ht*(4)根据p0、h0及hn查hs图得喷嘴后p1、v1t。

*"(5)喷嘴前后压力比np1p0,判断流动状态、选择喷嘴型线、喷嘴出口汽流角1。

(6)喷嘴出口汽流速度:c1t2*2hn,c1c1t,取0.97

(7)喷嘴损失:hn(1)hn(8)喷嘴出口面积:An(9)喷嘴出口高度:ln*Gnn1tc1t取n0.97,其中Gn(kg/s)

An

edmsin1(10)动叶进口汽流的相对速度w1和进汽角1

2c1sin1c1sin1w1,w1,hw1tg1c1cos1usin12*(11)动叶前滞止压力p1:由h1和hw1查hs图

**(12)动叶理想焓降hb和hb:hbmht*,hbhbhw1

(13)动叶出口汽流相对速度w2t和w2:

*w2t2hb,w2w2t,由m、w2t查图得到。

(14)动叶损失:hb(1)hb

(15)动叶后蒸汽压力p2和比容v2:由hb和hb查hs图(16)动叶出口面积Ab:AbGbv2w2

(17)动叶出口高度及汽流出口角:

动叶高度lbln,其中为盖度,已在调节级计算中给出。检验动叶根部反动度:

2*r1[(1m)db(dblb)]应在0.03~0.05之间,否则应重新选m。sin2据1与2选用动叶型线。

(18)动叶出口汽流绝对速度c2和进汽角2

Ab,根

edmlbtg2w2sin2wsin2,c22

w2cos2usin22c2(19)余速损失:hc2

2""(20)计算轮周有效焓降hu和轮周效率u

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hh"u*t"hnhbhc2,u"hu;E0ht*1hc2,其中:1为余速利用系数,E0调节级及末级后10;中间级级后有抽汽口10.8;中间级级后无抽汽口10.9。(21)校验以上计算结果的正确性:

"Pu1u(c1cos1c2cos2),uPu1"",两种方法计算所得的u差值u1%时认为合E0格,否则,应重新计算。(22)叶高损失:hl1.6"hulnD0huhu、u

3600E0(23)轮周有效焓降hu、轮周功率Pu和轮周效率:

"huhuhl,Pu(24)摩擦损失hf:Pfk1((25)漏汽损失h:

3600Pfu321,hf,其中k11.13)dm100v2Dg漏汽损失为隔板漏汽损失和动叶顶部漏汽损失之和,即hhphdy;隔板漏汽损失hpApAnZphu,Apdpp;动叶顶部漏汽损失hdy1Zt式中1查hu,

2sin1图1-57,2查图1-58,t查图1-56,ZZlb。

计算中选取:隔板汽封直径dp590mm,隔板汽封间隙p0.5mm,Z1.5mm,Zp10,

s0.3mm。

(26)级的有效焓降hi和级的相对内效率ri:hihuhfh,ri(27)级内功率Pi:PihiE0D0hi3600****"(28)级后参数:h3h3;h2,查hs图,h0hi即下一级h0h31hc2即下一级h0;p3即下一级p0;p2即下一级p0。8.热力计算数据汇总表

格式可参考教材制定。按计算步骤列表,将给以后各级计算带来方便。汇总表计算出:(1)pi;(2)hi;(3)整机内功率pipipl,其中pl为前轴封漏汽损失的功率,本机给定

pl96.8kW

9.整机的效率核算和热力过程线

(1)整机效率核算:

"计算效率:rihiHt与原设计效率ri比较,误差ri(riri)""ri当:ri1%时,计算结果满足要求,不必修正。ri3%时,应按照ri重新作热力计算。

1%ri3%时,只进行通流尺寸修正,修正方法如下:

8

"电厂汽轮机课程设计指导书

①流量修正:D013600Pel"HtrimgmD

K:修正系数;则An1KAn,ln1Kln

②调节级修正:Dg1D01Dv,令KDg1Dg,Ab1KAb,lb1Klb

③压力级修正:认为前轴封漏汽量及回热抽汽量成正比变化。因此各压力级的An,Ab,ln,lb均以修正系数K修正,热力计算数据汇总表中应填上上述修正后值。

④内功率修正:

(1)机组内功率:Pi1KPi

(2)计算功率:PmPi1m;电功率:PelPmg与设计功率比较。(3)画出整机热力过程线。

(4)把各级速度三角形按一定比例画在一张坐标纸上。

(二)绘制汽轮机通流部分图

可以参考同类型机组,按照以上计算的通流部分尺寸绘制,绘制在一张坐标纸上。

三、设计进度

设计进度参考表1。表1设计进度表(建议)序号设计内容123456

时间(天)布置任务、机组配汽方式的选择、汽轮机进汽量的估算、热力过程线的拟定2调节级的详细计算、压力级级数的确定压力级的计算热力数据汇总、绘制通流部分图、整理说明书答辩合计121.517.5四、“课程设计说明书”的内容

设计说明书内容包括前言、目录、正文、设计总结、参考书籍及附录。

其中调节级、第一压力级以及每个人单独计算的级写出详细步骤,其它级只需列表即可。

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