е 250 ... 300 м/с.
Всі отримані розрахункові параметри доцільно порівняти зі значеннями параметрів реальних турбоагрегатів сучасних АЕС (таблиця 5).
Таблиця 5 - Параметри ЦНД швидкохідних турбоагрегатів АЕС
Найменування турбіниК - 220-44К - 500-65 3000К - 1000-60 3000Завод-ізготовітельПО ХТЗПО ХТЗПО ЛМЗЧастота обертання ротора, об/мін300030003000Расход пара, т/ч14392509,25360,8Суммарний витрата пари через останні щаблі, т/ч774,916113074,9Формула проточної частини: (кількість циліндрів)? (кількість потоків в циліндрі) 2? 24? 24? 2Дліна лопатки останнього ступеня, м0,850,851,2Средній діаметр останнього ступеня, м2,352,353,00Веерность останньому щаблі,? =D/l2,762,762,5Торцевая площа прохідного перетину останньому щаблі в одному потоці,? =? · D · l, м26,276,2711,3Удельний об'єм пари за останньою сходинкою, v=v? · (1-x) + v? · X, м3/кг25,2731,7825,75Скорость пари на виході з останнього ступеня, с=S Gп? v/(zпотЦНД? W? 3,6), м/с216,8283,4243,15
Компонування швидкохідних вітчизняних турбоагрегатів АЕС показана на малюнку 3.
Малюнок 3 - Компонування швидкохідних турбоагрегатів АЕС:
а) - К - 220-44; б) - К - 500-65/3000 і К - 1000-60/3000 - симетрична схема, 1 - ЦВД, 2 - ЦНД
Якщо ж потужність турбіни і відповідний їй витрата пари через проточну частину настільки значні, що не вдається укластися в граничні значення параметрів (швидкість витікання пари не вище 250 ... 300 м/с; кількість циліндрів низького тиску не більш 4; площа торцевого перетину останнього ступеня ЦHД не більш 8 ... 10 м 2 при сталевих лопатках чи не найбільше 12 м 2 при лопатках, виконаних з титанових сплавів), то можна прийняти знижену частоту обертання турбіни - від n=3000 об/хв до n=1500 об/хв (генератор електроенергії четирехполюсний).
Якщо частоту обертання n знизити у два рази, а довжину лопатки і, отже, торцеве прохідний перетин W залишити тим же, то напруги розтягнення від відцентрових сил в кореневому перерізі лопатки знизяться в 4 рази (див. формулу (23)). Однак при цьому збільшаться напруги від згинальних сил. Дійсно, механічна потужність ротора може бути представлена ??як добуток крутного моменту і частоти обертання N=М кр n. При незмінній потужності турбіни N зниження частоти обертання n повинно супроводжуватися збільшенням крутного моменту М кр (якщо загальна кількість робочих вінців турбіни залишається тим же). Збільшення ж крутного моменту (твір окружний сили і плеча сили) може супроводжуватися значним збільшенням окружний сили і, внаслідок цього, значним збільшенням напружень від згинального окружний навантаження.
У цьому зв'язку при зниженні частоти обертання в два рази трохи збільшують довжину лопатки і середній діаметр облопачіванія останньому щаблі ЦHД - таким чином, щоб торцеве перетин W=p? d? l було збільшено в 2 ... 2,7 рази (але не вище значення порядку 20 м 2). При цьому розтягують напруги в кореневому перерізі лопатки від відцентрових сил зменшуються лише в 1,5 ... 2 рази, але напруги від згинальних сил дещо зростають. У результаті сумарні напруги в кореневому перерізі лопатки залишаються досить значними. Досягнуте при цьому збільшення площі торцевого прохідного перерізу W дозволить істотно знизити швидкість витікання пари або навіть зменшити необхідну кількість вихлопів і кількість ЦHД.
Слід однак мати на увазі, що перехід до тихохідного агрегату значно збільшує радіальні габарити турбіни. Hапример, у тихохідної турбіни К - 1000-60/1500 максимальний діаметр ротора ЦHД становить 5,6 м (у турбіни тієї ж потужності К - 1000-60/3000 - 4,2 м), що зажадало транспортувати такий ротор до місця установки в демонтованому стані. Тому переходити на знижену частоту турбоагрегату без особливої ??на те необхідності не слід.
Послідовність вибору геометричних параметрів ЦHД та кількості корпусів ЦHД для тихохідних турбін може бути прийнята такою ж, як і для швидкохідних турбін, але граничні значення параметрів (довжина лопатки і середній діаметр останнього ступеня) слід приймати відповідними для тихохідних ЦHД. При цьому граничне значення швидкості виходу пари, яке визначає втрати енергії з вихідною швидкістю, а також інтенсивність ерозії металу, залишається тим же, тобто 250 ... 300 м/с. Граничне загальна кількість циліндрів турбоагрегату також має бути тим же - не більше п'яти.
При виборі значень геометричних параметрів останніх ступенів ЦHД тихохідних турбін слід орієнтуватися на параметри реально виконаних і проектованих турбін у вітчизняній і зарубіжній практиці турбобудування. Узагальнені дані практики турбобудування тихохідних турбін показані в таблиці 6.
Таблиця 6 - Параметри останніх ступенів ЦНД тихохідних турбоагрегатів (n=1500 об/х...
