汽轮机课程设计说明书
汽轮机课程设计-设计计算说明书-西安交大
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 日目录2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。
1. 原始参数蒸汽初参数 p 0=0.98MPa t 0=300℃ 凝汽器进口处压力 p c =0.3Mpa 给水温度 t fw =550℃经济功率 P e =700kW ±1% 汽轮机转速 n =3000r/min 汽轮机内效率 ηoi =(80±1)% 2. 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%）。
除氧补水过热器，抽汽漏汽射汽抽汽ρ高加低加2. 初步拟定热力过程线（1）由p0=3.43MPa，t0=435℃，p c=5.5kPa，得h s=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)2p c=0.05p c，节流损失Δp c=λ(c2100Δh C2 p c′=5.72MPa（4）由p0′=3.29MPa，t0=435℃，p c′=5.72MPa，得h s′=1158.48MPa（5）由h i=h s′ηoi，得h i=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d m=1.1m=0.24，h s为调节级理想焓降b 小机组取双列复速级c a=√2h s，x a=uc ac 由d m=1.1m，x a=0.24，n=3000r/min，得h s=258.9001kJ/kgd 由h s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−x a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。
汽轮机课程设计--12000kw冲动式汽轮机
汽轮机课程设计--12000kw冲动式汽轮机汽轮机设计说明书设计题目：12000kw冲动式汽轮机能动A02班姓名：***学号：20100310952013年7月1.原始数据和设计任务1.1原始数据蒸汽初参数P0=3.43MPa t=435℃凝汽器进口处压力Pc=4.5kPa给水温度tfw=170℃经济功率Pe=12000kW±1%汽轮机转速n=3000 r/min汽轮机内效率ηoi=0.81±1%1.2设计任务(1)热力系统设计与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；作原则性热力系统图；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；调节级的方案比较及详细热力计算；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)说明书一份。
2．热力设计及结果图2-1 原则性热力系统简图2.1 热力系统设计根据设计要求，参照同类机型设计，其系统用图2-1来描述。
为了对系统进行热平衡计算。
首先应做出汽轮机蒸汽膨胀近似过程曲线。
第二，确定各加热器的温度，抽汽压力等有关数据。
第三，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%)。
2.2简化 i-s 图中各点参数计算经过以下几条选定依据或预估数据计算简化i-s 图(图2-2)中各点参数，结果汇总与表2-1。
(1) 考虑进汽损失 ΔP 0=0.04P 0 (2) 考虑排气损失 ∆Pc =λ(c 2100)2Pc 取λ=0.05，c 2=100m/s 。
(3) 初定调节级参数：d m =1.05m ，χa =0.23，对应级效率查表可得为0.68。
(4)图中3是调节级出口状态点，点a是3-6直线与饱和线的交点，点b是3-a的中点，b点上浮10kj/kg得到4点，a点下浮10kj/kg得到5点，则1-2-3-4-5-6-7即为简化热力膨胀过程线。
课程设计汽轮机
课程设计汽轮机一、教学目标本课程的目标是让学生掌握汽轮机的基本原理、结构和工作流程，了解汽轮机在现代工业中的应用及其重要性。
知识目标：学生能够描述汽轮机的基本原理、结构和工作流程，了解汽轮机的分类和特点。
技能目标：学生能够运用所学知识分析汽轮机的工作性能，进行简单的故障诊断和维护。
情感态度价值观目标：学生能够认识到汽轮机在现代工业中的重要性，培养对汽轮机技术的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽轮机的基本原理、结构、工作流程及其在现代工业中的应用。
1.汽轮机的基本原理：学生将学习汽轮机的工作原理，包括蒸汽的生成、膨胀和做功过程。
2.汽轮机的结构：学生将了解汽轮机的主要组成部分，如转子、静子、调速系统等，并学习其功能和相互关系。
3.汽轮机的工作流程：学生将掌握汽轮机的工作流程，包括蒸汽的进入、膨胀、排气等阶段。
4.汽轮机在现代工业中的应用：学生将学习汽轮机在电力、石油、化工等领域的应用及其重要性。
三、教学方法本课程将采用讲授法、案例分析法和实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：教师将通过讲解汽轮机的基本原理、结构和工作流程，引导学生掌握相关知识。
2.案例分析法：教师将提供汽轮机实际运行案例，引导学生运用所学知识进行分析，提高学生的实际操作能力。
3.实验法：学生将有机会进行汽轮机模型实验，观察和验证汽轮机的工作原理，增强对知识的理解和记忆。
四、教学资源本课程将使用教材、参考书、多媒体资料和实验设备等多种教学资源。
1.教材：将选用权威、实用的教材，为学生提供全面、系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：利用多媒体课件、视频等资料，生动展示汽轮机的工作原理和实际运行场景。
4.实验设备：提供汽轮机模型实验设备，让学生亲自动手操作，提高实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多种形式，以全面客观地评价学生的学习成果。
汽轮机课程设计说明书
船用汽轮机课程设计说明书摘要 (3)前言 (3)一、汽轮机定型 (4)1. 初终参数的选择 (4)2. 缸数的选择 (4)3. 调节级型式的选择 (5)4. 非调节级型式的选择 (5)5. 低压缸流路的选择 (6)二、机组近似膨胀过程 (7)1. 机组近似膨胀线和各状态点参数 (7)2. 详细计算 (7)三、低压缸热计算 (10)1. 主要尺寸计算 (10)2. 通流部分绘制 (11)3. 分级和焓降分配 (13)4. 详细计算 (14)4.1 第1级 (14)4.2 第2级 (19)4.3 第3级 (23)四、高压缸热计算 (28)1. 调节级热计算 (28)1.1 预先估算 (28)1.2 详细计算 (28)2. 非调节级热计算 (31)2.1 预先计算 (31)2.2 详细计算 (33)五、机组功率和效率 (37)附录1 机组预先计算 (38)附录2 高压缸热计算 (40)附录3 低压缸热计算 (48)附录4 机组功率与效率 (52)另：附图1 机组近似膨胀线附图2 低压缸膨胀过程线本次课程设计针对船用汽轮机，在给定蒸汽初温、初压和排汽压力的情况下，确定了蒸汽在整个机组内膨胀的近似热力过程，计算了高、低压缸内各级的主要尺寸、功率和效率。
最后根据计算结果，画出了蒸汽在高压缸调节级、非调节级和低压缸的h-s图，以及汽轮机低压缸通流部分的剖视图。
前言本组汽轮机功率是40000马力，入口蒸汽过热。
根据老师建议，并经过简单估算，我们采用双缸汽轮机，并在低压缸入口分流，调节级采用双列速度级。
在计算过程中，不考虑抽汽和漏汽，即整个机组内蒸汽流量恒定。
设计过程大致如下：●方案论证：对蒸汽初终参数、汽轮机缸数、调节级型式等进行选择。
●近似膨胀过程：根据蒸汽初终参数和自己选取的高、低压缸内焓降比例，画出机组的近似膨胀线，并算出线上各节点的热力参数，以此确定高压缸调节级、非调节级和低压缸的进出口参数。
●低压缸热计算：1)主要尺寸计算：即确定最末级的尺寸。
汽轮机课程设计说明书
课程设计说明书题目：12M W凝汽式汽轮机热力设计2014年6月28 日前言《汽轮机原理》是一门涉及基础理论面较广，而专业实践性较强的课程。
该课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合，而课程设计就是让学生全面运用所学的汽轮机原理知识设计一台汽轮机，因此，它是《汽轮机原理》课程理论联系实际的重要教学环节。
它对加强学生的能力培养起着重要的作用。
本设计说明书详细地记录了汽轮机通流的结构特征及工作过程。
内容包括汽轮机通流部分的机构尺寸、各级的设计与热力计算及校核。
由于知识掌握程度有限以及二周的设计时间对于我们难免有些仓促，此次设计一定存在一些错误和遗漏，希望指导老师给予指正。
编者2014年6月28日目录第一章 12MW凝汽式汽轮机设计任务书 (1)1.1设计题目：10.5MW凝汽式汽轮机热力设计 (1)1.2设计任务及内容 (1)1.3设计原始资料 (1)1.4设计要求 (1)第二章多级汽轮机热力计算 (2)2.1近似热力过程曲线的拟定 (2)2.2汽轮机总进汽量的初步估算 (4)2.3回热系统的热平衡初步计算 (4)2.4流经汽轮机各级机组的蒸汽两级及其内功率计算 (8)2.5计算汽轮机装置的热经济性 (9)第三章通流部分选型及热力计算 (10)3.1通流部分选型 (10)第四章压力级的计算........ (12)4.1各级平均直径的确定： (12)4.2级数的确定及比焓降的分配： (13)4.3各级的热力计算 (14)4.4第一压力级的热力计算 (24)第五章整机校核及计算结果的汇总 (30)5.1整机校核 (30)5.2级内功率校核： (30)5.3压力级计算结果汇总 (21)参考文献 (21)第一章12MW凝汽式汽轮机设计任务书1.1 设计题目： 10.5MW凝汽式汽轮机热力设计1.2 设计任务及内容根据给定条件完成汽轮机各级尺寸的确定及级效率和内功率的计算。
在保证运行安全的基础上，力求达到结构紧凑、系统简单、布置合理、使用经济性高。
25MW汽轮机课程设计说明书
汽轮机课程设计汽轮机参数：容量：25MW蒸汽初参数：压力:3.43Mpa 温度:435℃排汽参数：冷却水温20℃背压：0.005～0.006Mpa (取0.005 Mpa)前轴封漏汽与轴封加热器耗汽量为0.007D○,轴封加热器焓升21KJ/Kg加热器效率ηjr=0.98设计功率:Pr=25MW最大功率P=25*(0.2～0.3)1.近拟热力过程图在焓熵图上选取进口参数P0=3.43MP a,t0=435℃,可得h0=3304kJ/Kg.设进汽机构的节流损失△P0=0.04P0，可得调节级压力=3.3MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1（3.3MP a,435℃）过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降（△h t mac）’=h0-h2t=3304-2128=1176 KJ/Kg.选取汽轮机的内效率η=0.85，有效比焓降△h i mac=（△h t mac）’*ηri=999.6KJ/Kg,排气比焓和h z=2304kj/kg.在焓熵图上得排汽点Z，用直线连接1，Z，去两点的中点沿等压线下移21-25Kj/Kg，用光滑曲线连接1，3两点，得热力过程曲线的近似曲线见图1，图1选取给水温度T=160℃回热级数:5内效率η=0.85主汽门和调节阀中节流损失△P0=(0.03～0.05)PO排汽管中压力损失△P C=(0.02～0.06)P C回热抽汽管中的压力损失△P E=(0.04～0.08)P E2.汽轮机进汽量D○ηm=0.99 ηg=0.97 m=1.15 △D=0.03D OD0=/ h i macηmηg*m+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97) +0.03△D=107.19 t/h2.抽汽压力确定采用大气式除氧器压力为0.118 MP A饱和温度为104.3℃3. 回热抽汽流量的计算(1) H1高加给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)21'11()107.46(697.4592.04)5.01()0.98(3024730.17)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）（2）H2高加 抽汽量 21'2'22()107.46*105.2855.07()0.98(2888619.27)fw w w e e e jrD h h D h h η-∆===-- （t/h ）H1疏水流入H2放热 ''1211'22760.17619.275.01*0.2452888619.27e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h)考虑前轴封漏汽'211'223098619.270.77*0.842888619.2l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 5.070.2450.84 3.985e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--= (t/h) (3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw ed D h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fw D D D D D D +∆+∆+∆+∆=2.35(/)ed D t h ∆= 94.8(/)cw D t h =(4)H3低加213'33105.4695.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η-∆===--(5)H4低加'214'44''3433'44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98402.2300.94.59*0.22(/)2492300.94.640.22 4.42(/)w w e cw e e jr e e e ee e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η-∆===----∆=∆==--∆=∆-∆=-=回热系统的校验1234123450e e e d eeD D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=5.013.985 2.354.54 4.420.19342107.19++++== 341094.8 4.544.420.8009107.19c w e e l n D D D D D α-∆-∆+∆--===1100.011nii α=-=<∑ 4. 流经各级组蒸汽量及其内功率调节级 0109.19(/)D t h = 0010()6133.653.6i D h h P KW -==第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-∆=-=111130983024106.1921793.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组211106.195.01101.18(/)e D D D t h =-∆=-= 230242888101.1838223.6i P kw -== 第三级组32297.175(/)e D D D t h =-∆= 32888276497.193347.93.6i P k w-== 第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-∆=-=42764264494.84831603.6i P kw -== 第五级组 54394.8754.4090.335(/)e D D D t h =-∆=-= 52644349290.3353813.53.6i P kw -== 第六级组 65490.3354.4285.95(/)e D D D t h =-∆=-= 62492230486.534485.883.6i P kw -== 整机内功率606134217938223347316038144485i ij j P P ===++++++∑26941kw =5. 计算汽机装置的热经济性机械损失: (1)22189.1(10.99)269m i m P P kw η=-=-= 汽机轴端功率: 22189.122226671n i m P P P kw =-=-= 发电机功率: 26671*0.9725870e n g P P kw η=== 内功率大于25000KW,合格 汽耗率: 0(.)10001071904.13()2130825870.78kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率:'0(.)0010001071903.74()()107.19*999.62700.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽轮机装置的热耗率(.)0() 4.13*(3304697.3)10765.67()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率 3600360033.44%10765.67el q η===6. 双列速度级的热力计算（1） 速度级的选择选择双列速度级（195-250KJ/Kg ）选择焓降为250kj/kg.故速度级的参数为：0107.19(/)D t h = 0 3.43()P M P a = 0435t =℃250(/)t h kJ kg ∆= 0.25a X = 1. 喷嘴热力计算 (1) 喷嘴理想焓降'(1)250*0.85212.5(/)n t b gb b h h kj kg ∆=∆-Ω-Ω-Ω==(2) 喷嘴进口状态参数0 3.3P MPa = 03304/h k j k g = 00435t C = 3010.53/k g m ρ= (3) 喷嘴出口状态参数由△h n 可以从H-S 图上查得:1 1.4p MPa = 31 6.25/t k g m ρ= 13091/t h kj k g = (4) 喷嘴形状的确定 前后压比: 10 1.40.420.5463..3n cr p p εε===<= 选用渐缩型喷嘴. (5) 喷嘴出口速度理想速度:1651.9(/)t c m s === 速度系数0.97ϕ=实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ϕ=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=111sin()sin αδα+=1.31i n 150.27162568=10.76o δ=(6) 轮周速度u10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===(7) 速度级的平均直径d m6060*158.091.0069()3.14*3000m u d m nπ=== (8) 喷嘴出口面积A n277.51n GA cm ===(9) 喷嘴出口高度l n177.511.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15n n om A l cm e d πα=== 选取部分进汽度e=0.6则叶高l n =16mm>15mm(10) 喷嘴损失n h ζ∆22(1)(10.99)*250*0.8512.56(/)n n h h kj kg ζϕ=-=-=2. 第一列动叶热力计算 (1)动叶进口汽流的相对速度(2) 根据C 1,U 1作速度三角形，由余弦定理可得：1w=482.03(/)m s ==1111111sin()608.86sin15.13sin sin463.62oc w αδβ--+==20.87o =(3) 动叶出口汽流相对速度因为0b Ω= 则21482.03(/)t w w m s == 查图, 0.878b ϕ=220.878*482.03423.22(/)b t w w m s ϕ===复速级动叶出口汽流角21(35)o oββ=--取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度2c =275.93(/)m s ==112222cos 423.22cos17sin sin 275.93ow c βα--==26.24o =(5) 动叶进口状态参数 喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+∆=+= 由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得) '1b n nl l l r t =+∆=+∆+∆15.80.5 1.517.8mm =++= (6)动叶出口面积1071903360022106.27()0.93*482.03*6.25b b b t t G A cm w μρ===(b μ 由图1-11查得)(7)动叶出口高度 12106.2718sin 0.6*3.14*100.6sin17.87b b om A l mm e d πβ=== '1118.5180.5b b l mm -=-=(8)动叶损失22222482.03(1)(10.878)26.6/22000tb w h kj kg ϕϕ∆=-=-= (9)动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ϕ=+∆=+=查H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=因为0bΩ=则12p p =3. 导叶热力计算(1) 导叶中汽流的理想比焓降0.05*25012.5(/)gb gb t h h kj kg ∆=Ω∆==(2)导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S 图查得导叶出口压力 '11.6p M P a = 导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-∆=导叶出口密度'31 6.18/kg m ρ=(3)导叶出口汽流理想速度'1318.02(/)t c m s ===导叶出口实际速度''110.918*318.02291.94(/)gb t c c m s ϕ===(gb ϕ由图1-18查取) 导叶出口汽流角'12(510)26.64 5.6421o o o o o αα=--=-=(4)导叶进口高度'18.2220.2gb b b l l l r t mm =+∆=+∆+∆=+=(6) 导叶顶部漏汽量'1()gbt t gb gb t G e d e μπδ∆=+gb m d d ≈ 'g b g bl l ≈0.6*0.6*3.14(1.00690.021)*100.45(/)gbt G kg s -∆=+=(7) 导叶出口面积10719023600''10.45159.00.938*318.02*6.18gbgb gb t G A cmc μρ-===(8) 导叶出口高度'1158.4423sin 0.6*3.14*100.69*sin 21gb gb om A l mm e d πα=== '2320.8 2.8g b g b l l m m -=-=(9) 导叶损失'2221318.02(1)(10.918)7.93/22000t gb c h kj kg ϕ∆=-=-=(10) 导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+∆=+= 由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降''0.1*25025/b b n h h kj kg ∆=Ω∆==(2) 动叶出口汽流理想状态参数'''213125.93253100.93/t b h h h kj kg =-∆=-= 由H-S 图查得动叶出口压力 '21.5p M P a = 动叶出口密度'32 5.56/tkg m ρ= (3) 动叶进口相对速度'1w ==155(/)m s ='''1111'1sin 291.9sin 21sin 42.5155o oc w αβ-===(4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度:'2272.07/t w m s === 相对实际速度:'''220.928*272.07252.48(/)b t w w m s ϕ===('b ϕ由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角''21(78)42.514.528o o o o o ββ=--=-=(5) 动叶出口汽流绝对速度'2c ==135.10(/m s = '''11222'2sin 252.48sin 28sin sin 61.3135.10oow c βα--=== (6) 动叶损失'22'222207.07(1)(10.928) 5.13/22000tb w h kj kg ζϕ∆=-=-=(7) 余速损失'22'22135.109.1/22000c c h kj kg ∆===(8) 动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓 '''223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+ (9) 动叶进口高度'''223225b gb gb l l l t r mm =+∆=+∆+∆=+=(10) 动叶顶部漏汽量''''12()bt b b t t G e d l μπδ∆=+由于'b m d d =,'22b b l l =根部反动度''''' 1.00691(1)1(10.1)0.0791.0070.025b brmb b d d l Ω=--Ω=--=--顶部反动度''''' 1.0070.0251(1)1(10.077)0.121.0070.025b b btr b b d l d l --Ω=--Ω=--=++'0.6*0.6*3.14(1.0070.025)*10bt G -∆=+0.78/k g s =(11) 动叶出口面积''107190'23600''''''2222 1.051800.943*272.07*5.56b bt bb t t b t t G G G A cm w w μρμρ-∆-====('b μ由图1-11查得) (12) 动叶出口高度'2'218029sin 0.6*3.14*100.7sin 28b b om A l mm e d πβ=== '2225.1250.1b b l l mm -=-=5. 轮周功校核1KG 蒸汽所做的轮周功1''''1111112222cos()cos cos cos 158.09632.36cos15.76275.93cos 26.64291.94cos 21135.10cos61.3188.18/u o o o oP u c c c c kj kgαδααα⎡⎤=++++⎣⎦⎡⎤=+++⎣⎦=2''12()u t n b gb b c P h h h h h h ζζζζ=∆-∆+∆+∆+∆+∆250(12.5626.67.93 5.1188.54/k j k g=-++++=2111210.3%1%u uuP P P η-∆==< 计算符合要求 6. 轮周效率'20()t n b gb b c u u th h h h h h h E h ζζζζη∆-∆+∆+∆+∆+∆∆==∆250(12.5626.67.935.139.6)75.27%250-++++== 7. 级内损失的计算 (1) 叶轮摩擦损失'3212()1002f u p k dρρ+∆=32158.09 6.25 6.181.2()1.00729.881002kw +==136003600*29.881.0035/107190ff p h kj kg D ∆∆===(2) 叶高损失'''1122()/7n gb gb b b b b l l l l l l l l =++++++(1620.22317.81825220.72()mm =++++++=2*188.1818.164(/)20.72l u a h h kj kg l ∆=∆==(3) 部分进汽损失 鼓风损失31(1)2c w e a e B e X e ξ=--310.40.55*(10.6)*0.250.0028640.62=--= 0.002864*2500.7161(/)w w u h h kj kg ξ∆=∆==斥汽损失20.016**0.250.6*1.007n s ea n z c X ed ξ==0.0135= 00.0135*250 3.375/s s h E kj kg ξ∆===1.2 3.75 4.95(/)e w s h h h kj kg ∆=∆+∆=+=(4) 导叶及动叶顶部漏汽损失''gbt btt u G G h h G∆+∆∆=10719036000.450.78(118.1815) 4.26(/)kj kg +=-=8. 级的内功率i i P G h =∆*''121071903600()*[250(12.5626.67.93 5.139.6 4.95 3.375 4.269.1)4957.4()t n b gb b c e c f t G h h h h h h h h h h kw ζζζζ=∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=-++++++++=9. 级的内效率0154.361.72%250i i h E η∆===7. 压力级的确定及焓降的分配1. 第一压力级的平均直径1m d ===1.11m2. 凝汽式汽轮机末级直径的估算1660zm d mm===4θ=3. 平均理想焓降的计算 各级组的直径及反动度各级的理想焓降估算**0020,x ,0.037c n P h h P ∆∆=根据和由焓熵图可得22 1.1512.337()87.73/0.431t h kj kg ∆== 23 1.2512.337()99.01/0.441t h kj kg ∆==24 1.3512.337()88/0.441t h kj kg ∆== 25 1.3512.337()128.07/0.456t h kj kg ∆== 26 1.6612.337()135.84/0.50t h kj kg ∆==级的平均理想焓降123456()110.01/6t t t t t t h h h h h h h kj kg∆+∆+∆+∆+∆+∆∆==级数目的确定(1176250)(10.05)(1)/10110.1pt t Z h h α-+=∆+∆=≈比焓降分配辅助表格8.回热系统抽汽压力的重新确定(1) H1高加 给水量Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-0.75+0.58+0.5 =107.52 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = Dfw(h W2-h w1)21'11()107.52(723622.83)4.7()0.98(3074740)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）(2) H2高加21'2'22()107.52(622.38531)4.45(/)()0.98(2904649.6)fw w w e e e jrD h h D t h h h η--∆===--''1211'22749649.64.73*0.212904649.6e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==--(t/h)'211'223098.1649.40.580*0.632094649.6l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 4.450.210.63 3.61 (t/h)e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--=(3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw edD h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fwD D D D D D +∆+∆+∆+∆=2(/)ed D t h ∆= 96.6(/)cw D t h = (4) H3低加213'33372256.0996* 5.13(/)()(2608393.78)*0.98w w e cwe e jr h h D D t h h h η--∆===-- (5) H4低加'214'44''3433'44'443256.09171.1796* 3.29(/)()(2470280.8)0.98393.78276.753.29*0.27(/)2500276.753.290.27 3.02(/)w w e cw e e jr e e e ee e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η--∆===----∆=∆==--∆=∆-∆=-=回热系统的校验1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=4.73 3.6125.13 3.0216.04107.19++++==3410.8332cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆==110.00240.011nii α=-=<∑ 流经各级组流量及其内功率调节级 0107.19(/)D t h = 0010()58963.6i D h h PKW-==第一级组 10107.190.75106.44(/)l D D D t h =-∆=-=111131463074106.442128.83.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组 211106.444.73101.73(/)e D D D t h =-∆=-=230742904101.7148033.6i P k w -==第三级组 32298.11(/)e D D D t h =-∆=32904274898.114251.43.6i P k w -== 第四级组 4398.11296.11(/)ed D D D t h =-∆=-=42748260896.1137383.6i P k w -== 第五级组 54396.115.1390.98(/)e D D D t h =-∆=-=52608250090.982729.43.6i P k w -== 第六级组 65490.983.0287.96(/)e D D D t h =-∆=-=62500230487.964788.93.6i P k w -== 整机内功率6049442847.73065.33241.42766.52224.53126i ij j P P ===++++++∑28334kw =装置热经济性机械损失 (1)28334(10.99)m i mP P k w η∆=-=-=汽机轴端损失 28334283280n i m P P P k w=-∆=-= 发电机功率 28051*0.972720e n g P P k w η=== 汽耗率 0(.)1000107190 3.93()279209kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率'0(.)0010001071903.28()()107.19*11762830.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽机装置热耗率(.)0() 4.26*(3304723)10995()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率3600360032.7%10995el q η===9.压力级第九级第十级的详细热力计算演示 1.级内的比焓降分配 (1)焓降t h ∆= 104kj/kg初焓 0h =2500 初压 0p =0.037MP 初速 092.45/c m s = 反动度 0.2m Ω=等熵滞止焓降 2*108.432000tt c h h ∆=∆+=(2) 蒸汽在动叶的理想比焓降：**0.2*108.321.66b m t h h ∆=Ω==2.喷管的热力计算 ⑴ 喷管前后的蒸汽参数根据o p ,o x 2c h ∆以*n h ∆由h-s 图得喷管滞止压力*o p =0.037 滞止比焓*o h ∆=2540.3 滞止密度*0ρ=0.223/kg m 喷管前比焓0h =2500喷管后压力1p =0.017MP 理想密度 1t ρ=0.1253/kg m 理想比焓 1t h =2418 ⑵ 喷管截面积形状的确定 等熵指数 k=1.035+0.1o x =1.129 临界压比 cr ε=k 121k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎪+⎝⎭=0.566喷管前后压力比 n ε=0.016/0.035=0.457因为n ε≤0.457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是n ε>0.3~0.4 故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。
汽轮机的设计理念说明书
汽轮机的设计理念说明书尊敬的设计师：感谢您参与本次汽轮机的设计工作。
为了确保设计方案的准确性和可行性，特编写此份汽轮机的设计理念说明书，旨在详细介绍设计思路、技术要求以及性能参数等相关内容。
一、设计背景和目标：1. 设计背景：随着工业和能源领域的快速发展，汽轮机作为一种高效而可靠的能源转换设备，被广泛应用于发电、航运、化工等行业。
为满足市场需求，我们力求设计一款功能强大、高效节能的汽轮机。
2. 设计目标：a) 提高整体热效率，降低燃料消耗；b) 提高机械效率，减少机械损失；c) 提高可靠性和运行稳定性。
二、设计原则和思路：1. 设计原则：a) 效率优先：在不影响安全性和可靠性的前提下，以提高汽轮机的整体效率为核心原则；b) 综合平衡：在达到高效率的同时，兼顾成本控制、可维护性和可操作性等因素；c) 创新思维：鼓励创新，引入新技术、新材料和新工艺，不断推动汽轮机技术的进步。
2. 设计思路：a) 优化叶轮结构：通过流体力学分析和优化设计，提高叶轮的气动性能，降低压气机和透平的流体损失；b) 降低排放量：采用低NOx燃烧器、烟气再循环等技术手段，降低废气排放中的氮氧化物和污染物含量；c) 精确热力学计算：借助现代计算工具，进行精确的热力学性能计算，优化汽轮机的热效率，提高综合性能指标。
三、设计要求和技术参数：1. 设计要求：a) 高效节能：整体热效率不低于XX%；b) 可靠性：故障率低于XX，可靠性大于XX%；c) 环保：废气排放符合X标准。
2. 技术参数：a) 转速范围：XXX rpm；b) 出力范围：XXX MW；c) 进气温度范围：XXX ℃；d) 进气湿度范围：XX～XX%。
四、设计方案和特色：1. 设计方案：a) 采用双背压调节控制系统，以保证汽轮机在高负荷和低负荷工况下的运行稳定性；b) 应用先进的可编程自动控制技术，实现汽轮机的高效运行和在线监测；c) 在选材上，优先选择高强度、耐热和抗腐蚀的材料，以延长汽轮机的使用寿命。
汽轮机课程设计说明书
目录一、课程设计的目的和要求 (2)二、设计题目 (2)三、设计工况汽轮机进汽量的确定 (2)1、设计工况的功率 (2)2、设计工况汽轮机进汽量的近似量 (2)四、调节级热力计算 (3)1、调节级部分相关参数的确定 (3)2、喷嘴部分计算 (4)3、第一列动叶部分计算 (5)4、导叶部分计算 (7)5、第二列动叶部分计算 (8)6、各项损失计算 (10)7、调节级焓降及功率 (11)五、压力级热力计算 (12)1、压力级级数的确定 (12)2、压力级的部分相关参数的确定 (12)3、反作用度的选取及喷嘴部分计算 (12)4、动叶部分计算 (13)5、各项损失计算 (14)5、压力级焓降及功率 (15)六、功率校核 (15)七、总结分析 (16)附：数据汇总表 (17)一、课程设计的目的和要求课程设计是一个综合性的学习过程。
目的在于总结和巩固已学得的基础理论，培养查阅资料、进行工程计算、识图和绘图能力，并在实践过程中吸取新的知识。
具体要求是按照给定的设计条件,选取相关参数，进行详细的调节级和压力级的热力计算，确定汽轮机流通部分的尺寸,以求达到较高的汽轮机效率。
二、设计题目机组型号：B50-8。
82/3.43机组型式：多级冲动式背压汽轮机新汽压力：8。
82 Mpa新汽温度：535。
0℃排汽压力：3。
43 Mpa额定功率:25MW转速：3000 rpm三、设计工况汽轮机进汽量的确定1、设计工况的功率汽轮机设计工况的选取，一般按其在电网或热网中承担的负荷的性质决定. 本课设设计汽轮机承担基本负荷,故其设计工况的功率Ne为额定功率，以便在运行过程中获得最高的平均效率.2、设计工况汽轮机进汽量计算1、配汽方式：喷嘴调节2、调节级型式：双列级。
3、参数选取(1)设计功率=额定功率=经济功率=25 MW（2）汽轮机相对内效率ηri=70.00％(3)机械效率ηm=99%（4）发电机效率ηg=97%4、近似热力过程线拟定（1)进汽节流损失ΔP0=0.03×P0=0.2646 Mpa调节级喷嘴前P0’=0。
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目录一、课程设计的目的和要求 (2)二、设计题目 (2)三、设计工况汽轮机进汽量的确定 (2)1、设计工况的功率 (2)2、设计工况汽轮机进汽量的近似量 (2)四、调节级热力计算 (3)1、调节级部分相关参数的确定 (3)2、喷嘴部分计算 (4)3、第一列动叶部分计算 (5)4、导叶部分计算 (7)5、第二列动叶部分计算 (8)6、各项损失计算 (10)7、调节级焓降及功率 (11)五、压力级热力计算 (12)1、压力级级数的确定 (12)2、压力级的部分相关参数的确定 (12)3、反作用度的选取及喷嘴部分计算 (12)4、动叶部分计算 (13)5、各项损失计算 (14)5、压力级焓降及功率 (15)六、功率校核 (15)七、总结分析 (16)附：数据汇总表 (17)一、课程设计的目的和要求课程设计是一个综合性的学习过程。
目的在于总结和巩固已学得的基础理论，培养查阅资料、进行工程计算、识图和绘图能力，并在实践过程中吸取新的知识。
具体要求是按照给定的设计条件，选取相关参数，进行详细的调节级和压力级的热力计算，确定汽轮机流通部分的尺寸，以求达到较高的汽轮机效率。
二、设计题目机组型号：B50-8.82/3.43机组型式：多级冲动式背压汽轮机新汽压力：8.82 Mpa新汽温度：535.0℃排汽压力：3.43 Mpa额定功率：25MW转速：3000 rpm三、设计工况汽轮机进汽量的确定1、设计工况的功率汽轮机设计工况的选取，一般按其在电网或热网中承担的负荷的性质决定。
本课设设计汽轮机承担基本负荷，故其设计工况的功率Ne为额定功率，以便在运行过程中获得最高的平均效率。
2、设计工况汽轮机进汽量计算1、配汽方式：喷嘴调节2、调节级型式：双列级。
3、参数选取(1)设计功率=额定功率=经济功率=25 MW(2)汽轮机相对内效率ηri=70.00%(3)机械效率ηm=99%(4)发电机效率ηg=97%4、近似热力过程线拟定(1)进汽节流损失ΔP 0=0.03×P 0=0.2646 Mpa调节级喷嘴前P 0'=0.97×Po=8.5554Mpa(2)排汽管中的节流损失:∆Pc=0.0188 Pc=0.06448Mpa5、总进汽量的计算由P 0，t 0查焓熵图可得H 0=3476.7452kJ/kg ，S 0=6.782kJ/(kg ∙K).再由S 0，P c 查得H c =3177.02kJ/kg.所以流通部分理想比焓降∆Ht=H 0-Hc=299.73kJ/kg. 由003.6e t m i gN D D H ηηη=+∆∆可得0D =4460.5063t /h . 四、调节级热力计算1、调节级部分相关参数的确定：（1）调节级型式调节级分双列级和单列级两大类，双列速度级的最佳能量转换较大的理想焓降，使汽轮机级数相应减少，转子承受的蒸汽温度降低，变工况时级效率降低较少。
中小型机组，为了简化结构常采用双列速度级作为调节级。
大型汽轮机，为了获得较高的，通常采用单列级作为调节级。
本机组为25MW 小型机组，故调节级采用双列级。
（2）调节级进汽量：由于门杆漏汽Do 的1%，因而调节级实际进汽量G=0.99D 0=455.9012/s kg .（3）调节级的平均直径和速度比：对于25MW 的中压汽轮机，采用整锻转子，平均直径d 2=1000mm ，对于双列速度级，取X a =0.23.（4）调节级内蒸气的理想焓降：2t 0.5232.977/kg 60a d n h kJ X ⎛⎫∏∆=⨯= ⎪⎝⎭（5）平均反作用度Ωm 的选取为提高调节级的级效率，一般都带有一定的反动度。
由于调节级为部分进汽级，为了减少漏气损失反动度不宜选的过大。
反动度在各列叶栅中的分配应以各列叶栅通道光滑为变化为原则。
反动度的大小由调节级各列叶栅出口面积予以确定。
本题目取反动度Ωm =0.18，其中第一列动叶栅、导叶、第二列动叶栅的反动度分别为：Ω1=0.06，Ω’=0.06，Ω2=0.06。
2、喷嘴部分计算（1）喷嘴叶栅蒸汽的理想焓降：h (1)h 191.041/n m t kJ kg ∆=-Ω∆=（2）喷嘴出口汽流速度：210c 2618.1278/t n h c m s =∆+=据资料查得ϕ=0.9711599.584m/s t c c ϕ==（3）喷嘴损失：221h (1)11.2905/2t n c kJ kg ξϕ∆=-= （4）喷嘴出口蒸汽参数：10113285.709/h 3296.9995/t n t n h h h kJ kgh h kJ kg ξ=-∆==+∆=据'0p 和H 0查焓熵图得1s =6.811077/()kJ kg K由1s 和1t h 查得：131p 4.79620.06455/t MPav m kg ==（5）喷嘴压比及型号：1'00.5606n p p ε==120.5461K K cr K ε-⎛⎫== ⎪+⎝⎭汽流在喷嘴中为亚音速流动，选喷嘴型号为TC —26，取114n α=︒。
由于汽流流速为亚音速，所以δ=0，即114α=（6）喷嘴叶栅出口面积：110.01363n t n t G v A c μ==其中n G 为喷嘴流量。
（7）部分进汽度：1110.01796sin n A l e d α==∏ 由平行计算可得最佳部分进汽度e=0.513最佳喷嘴叶高l 1=35mm3、第一列动叶部分计算（1）动叶高度l 1以及动叶平均直径d 1：12d ()999mm t r d =-∆-∆=2137mm l l =+∆=（2）解动叶栅进口速度三角形： 圆周速度：2156u m 608/.43d n s ∏== 入口相对速度：2211112cos 449.006/w c u c u m s α=+-=1111arcsin sin 18.85c w βα==︒ （3）求动叶栅出口相对速度：10.06232.977/13.9786/kg b t h h kJ kg kJ ∆=Ω∆=⨯= 2212479.1279/t b w h w m s =∆+=查表得动叶系数10.902ψ=动叶出口相对速度212429.7777/t w w m s ψ=⋅=（4）动叶损失：222(1)22.4273/2t b w h kJ kg ξψ∆=-= （5）动叶出口蒸汽参数：213283.0209/t b h h h kJ kg =-∆=动叶出口蒸汽焓值：2213305.4482/t b b b h h h h h h kJ kg ξξ=+∆=-∆+∆= 由11,h p 查焓熵图可得，2 6.811077/()s kJ kg K =⋅ 由22,t s h 查焓熵图可得，2 4.5851p MPa =，320.067412/t v m kg =（6）第一列动叶顶漏汽量：1111120.61t t t t t t nv d G G v A δΩ∏∆=⋅⋅⋅-Ω 其中：121()0.543z t z r z δδδδ-⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭()21122110.0909t d d l ⎛⎫Ω=--Ω= ⎪+⎝⎭所以1111120.6 1.5960/1t t t t t t nv d G G kg s v A δΩ∏∆=⋅⋅⋅=-Ω 即1125.0432kg /b t G G G s =-∆=（7）动叶出口面积：2220.018816m b t b b tG v A w μ== （8）选取动叶型线：222sin 0.3156b A d l eβ==∏，所以218.40β=︒ 由12,ββ查表确定动叶型线为TP-1A 。
（9）第一列动叶出口速度三角形：2222222cos 285.2794/c w u uw m s β=+-=22222sin arctan28.39cos w w uβαβ==︒- 4、导叶部分计算（1）导叶叶片高度'1l 和导叶平均直径'1d ：'1139l l mm =+∆='''12()1001mm t r d d =+∆-∆=（2）导叶出口速度：导叶焓降：'13.97862/d t h h kJ kg ∆=Ω⋅∆= 导叶出口理想速度：'2122330.6684m/s t d c h c =∆+= 查表得导叶速度系数：0.917d ψ=导叶出口实际速度：''11303.2229/d t c c m s ψ==（3）导叶损失：'2'21d h (1)8.6987/2t c kJ kg ξϕ∆=-= （4）导叶出口蒸汽参数：'12''113291.4696/h 3300.1683/t d t d h h h kJ kgh h kJ kg ξ=-∆==+∆=据2p ，h 2查焓熵图得1s ’=6.842627/()kJ kg K 由1s ’和1t h ’查得：'1'31p 4.384570.070952/t MPav m kg ==（5）导叶汽封漏汽量：d p p pn n d G G A z μδμ∏∆==2.3387/kg s其中''11962mm p d d l ≈-=（6）导叶出口面积：据'Ω查得0.935d μ=，则导叶出口面积：'21'10.02853m d t b d tG v A c μ== （7）导叶栅型线选取：'1''11sin 0.4535d A d l eα==∏ 即'126.98α=︒，又228.39α=︒，据表选取导叶栅型号为TP-3A5、第二列动叶部分计算（1）动叶高度l 2’以及动叶平均直径d 1’： ''21d ()1002mm t r d =+∆-∆=''21()50mm t r l l =+∆+∆=（2）解动叶栅进口速度三角形： 入口相对速度：''22''11112cos 177.8890/w c u c u m s α=+-='''111'1arcsin sin 50.62c w βα==︒ （3）求动叶栅出口相对速度：220.06232.977/13.9786/kg b t h h kJ kg kJ ∆=Ω⋅∆=⨯= ''22212244.1347/t b w h w m s =∆+=查表得动叶系数20.925ψ=动叶出口相对速度''222225.8245/t w w m s ψ=⋅=（4）动叶损失：'2'222(1) 4.3025/2t b w h kJ kg ξψ∆=-=（5）动叶出口蒸汽参数：''2123286.1897/t b h h h kJ kg =-∆=动叶出口蒸汽焓值：''223290.4922/t b h h h kJ kg ξ=+∆= 由''11,h p 查焓熵图可得，'2 6.85786/()s kJ kg K =⋅ 由''22,t s h 查焓熵图可得，'2 4.1579p MPa =，'320.07453/t v m kg =（6）第一列动叶顶漏汽量：''2112'220.61t t tt t t nv d G G v A δΩ∏∆=⋅⋅⋅-Ω 其中：121()0.543z t z r z δδδδ-⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭()'222''22110.1021t d d l ⎛⎫Ω=--Ω= ⎪+⎝⎭所以''2112'220.6 2.7778/1t t tt t t nv d G G kg s v A δΩ∏∆=⋅⋅⋅=-Ω即2116.8112kg /b t G G G s =-∆=（7）动叶出口面积：'222'220.03814m t b b b tG v A w μ==（8）选取动叶型线：'12''22arcsin 39.64b A d l eβ==︒∏由''12,ββ查表确定动叶型线为TP-5A 。