Файл: Фаддеев И.П. Эрозия влажнопаровых турбин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

определялось по (VI.8) с х = 0,5 из [67 ]. После подстановки зна­ чений ржи п, определенных через геометрические, кинематические и термодинамические величины, характеризующие работу сту­ пени на влажном паре с учетом эрозионного воздействия только крупнодисперсной влаги, предложена приближенная зависимость для определения объемного износа входных кромок рабочих ло­ паток в единицу времени

Дир = 105kp\ (1 — рт)1,5ф«Со [l - kiS °-BPl(1 — рт) иСо] X

 

 

 

 

X (*/2-% >тСо),

 

 

 

 

 

(VI. 15)

где р г — давление пара в зазоре между НА и РК,

кгс/см2; и

периферийная окружная скорость лопаток РК,

м/с; ф — коэффи­

 

 

 

 

 

 

циент сепарации

крупнодис­

 

 

 

 

 

 

персной

влаги

в

НА; s —

 

 

 

 

 

 

осевой

зазор,

 

м; рт — тер­

 

 

 

 

 

 

модинамическая

степень ре­

 

 

 

 

 

 

активности ступени у пери­

 

 

 

 

 

 

ферии;

k,

k lt k 2 — коэффи­

 

 

 

 

 

 

циенты. Для принятых раз­

 

 

 

 

 

 

мерностей

величин в (VI. 15)

 

 

 

 

 

 

значения коэффициентов рав­

 

 

 

 

 

 

ны

k x =

1,46 • 10 " 2;

k 2 =

 

 

 

 

 

 

= 1,47-10~5. Коэффициент k

 

 

 

 

 

 

для лопаток, покрытых упроч­

 

 

 

 

 

 

нением

из

сплава

Т15К6

Рис. VI. 14. Зависимость предельной влаж­

или

лопаток из стали

2X13,

ности за

ступенью (2, 3) и доли

крупно­

упрочненных

поверхностной

дисперсной влаги, сепарирующейся на ло­

закалкой,

равен

&=3-10~9.

патки НА (4),

от периферийной

окруж­

Формула

(VI. 14)

позво­

ной скорости

лопаток

РК

(по

данным

Г. А.

Филиппова и В. В.

Пряхина)

ляет оценить значения конеч­

подверженных эрозии

 

 

ной влажности

для наиболее

периферийных

сечений

ступени.

Такая

оценка

показана

на рис. VI. 14,

на котором

нанесена

зависи­

мость предельной конечной влажности для периферийных сече­

ний

(кривые

2, 3)

при k =

3-10~9. При расчетах было

принято

s =

0,27 м;

рх =

0,117 кгс/см2; рт = 0,655; и/С0 = 0,915. Для

кривой 2 значение ф принято

постоянным, равным 0,2;

для 3

переменным по кривой 4. Принятые при расчете значения степени влажности у периферии ступени показаны кривой 1. Формула (VI. 14) так же, как расчетные формулы двух первых методов, является расчетно-эмпирической.

43. ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА ДВИЖЕНИЯ ВЛАГИ

Расчеты движения капельной и пленочной влаги в паровой турбине применительно к вопросам сепарации, определения по­ терь и расчетов на эрозию чрезвычайно трудоемки из-за значи­

190



тельного количества различных данных, входящих в расчеты. Выполнение названных расчетов в настоящее время немыслимо без применения ЭЦВМ. Большинство расчетов, приведенных в мо­ нографии, было выполнено в расчетно-вычислительном центре ЭнМФ ЛПИ им. Калинина, созданном на кафедре турбиностроения, оснащенном наряду с другими ЭЦВМ простыми машинами типа «Проминь» и «Одра» с ограниченным объемом памяти. По­ этому многие расчеты выполнялись по отдельным программам по частям. Кроме того, такое составление программ позволяло использовать их для расчета многочисленных мелких задач по движению влаги в проточной части турбины.

Некоторые из программ, разработанные в различное время сотрудниками кафедры турбиностроения инженерами С. В. Ра­ диком, К- А. Мирзоевым, Е. В. Мартьяновой и канд. техн. наук В. Н. Амелюшкиным, приведены ниже. Часть программ была вклю­ чена в лекции проф. И. И. Кириллова «Работа турбинных ступеней на влажном паре», ЛПИ, 1970, 84 с.

Программа расчета разгона капель в кромочном следе лопаток НА

Уравнение

движения крупных капель

(Re > 4 ,

Сх —

= 12,5Re-°'5),

использованное для составления программы, было

получено из

(ШЛО) преобразованием его

к виду

с'Ас' =

= 3,33р'_1 |A ppi~3 (с — с')1'5 As. Начальная скорость схода ка­ пель с кромок лопаток НА принималась в соответствии с опытами ЛПИ. Скорость разгона пара в следе рассчитывалась в соответ­ ствии с (III.31). Разгон капель в следе НА обычно проводился в нескольких сечениях по высоте ступени. Параметры и скорости пара для расчета брались из расчета закрутки потока по высоте ступени.

А д р е с

01 |

02 р

03 0,07063

04 —11,359

Оперативная память

С о д е р ж а н и е я ч е й к и

радиус капли, м. давление пара, бар.

константы для вычисления вязкости пара.

константы для вычисления плотности пара.

07 106

08 3,33

09 с

10

110,074388

120,54860

| постоянные коэффициенты.

— скорость пара

в ядре потока.

— число циклов

при WeTeKyi4 < WeKp [.

 

'текущ

константы для вычисления скорости пара в следе.

191


13 s0

— начало

отсчета

пути,

м.

14 As

— шаг расчета, м.

 

капли, м/с.

15 со

— начальная

скорость

16 1,5

— постоянный

коэффициент.

17

— счетчик

циклов

при

WeTeKyui < W e Kpl.

18 —0,05

коэффициенты для вычисления коэффициента по­

19 0,0735

верхностного натяжения воды.

20 s

— путь капли в осевом зазоре, м.

21 We ,

| граничные

значения

критического числа We.

22 WeKpII

 

 

 

 

 

23— счетчик циклов при WeTeKyui > WeKp ,.

24— число циклов при WeT6Kyui > WeKp ,.

Командная память

 

П е р ф о к а р т а 1

00

Чт

 

13

So

 

01

Зп

 

12

s0

02

Чт

 

15

cQ

03

Зп

 

71

с о

 

04

Чт

 

00

0

 

05

Зп

 

17

0

 

06

Чт

 

02

р

р

07

In

 

79

I n

08

Зп

 

In р

09

Умн

03

0,07063р

 

П е р ф о к а р т а 2

10

Сл

04

0,07063р— 11,359

11

Зп

78

р

е 0 ,0 7 0 6 3 р — 11,359

12

 

 

13

Чт

79

1п р

In р

14

Умн

05

0,92831

15

Сл

06

0,92831 In р 0,5615

16

Зп

77

0 .9 2 8 3 П П р — 0,5 6 1 5

17

р

 

 

18

Дел

01

р/Б

 

19

Умн

78

( р /|) р

 

20

П е р ф о к а р т а 3

Дел

01

р р /|2

21

Дел

07

р р /|М 0 6

22

Дел

01

р р /|М 0 6

23

V

J^pp/g3106

24

Умн

08

3,33

Крц/Б3-10в= Л

25

Зп

76

А

 

26

Чт

72

s 0

 

27

Сл

14

s0 +

As = S k + i

28

Зп

72

sk+1

 

29

Выч11

20

srp — s£+1

 

 

П е р ф о к а р т a 4

 

30 Уп1 6 6 если S m S b j.,

0 ,

t o 6 6

31

Чт

72 S

 

 

 

32 In

11

In S

 

 

 

33 Умн

0,074388 In s

0,05486

34 Сл

12 0,074388

In s +

35

 

 

£ 0 , 074388 In

S + 0 , 05486

_

 

 

 

 

 

r.

 

 

 

 

 

 

36

Умн

09

{cc .n fc ) c

 

 

 

37

Зп

75

 

 

 

 

38

Выч1

71

Cqji c

co t h

 

 

39

Зп

74 ^OTH

 

 

 

 

 

П е р

ф о

к

а р

т

a

 

40

I n

 

i n

c0TH

 

 

 

41

Умн

16

1 ,5

I n

Cq y h

 

 

42

 

 

e C 5 1 n c 0TH

=

c 1’5

 

 

 

 

 

 

 

OTH

43

Умн

76

A c o r !

 

 

 

 

44

Умн

14

A c l£

A s

 

 

 

45

Дел

71

Ac*’i

Asic

=

Ac

46

Сл

71

Ac

 

c

=

с ж

 

47

Зп

71

 

 

 

 

 

c H - l

 

 

 

 

48

Чт

02

P

 

 

 

 

 

49

Умн

18

—0,05p

 

 

 

192


 

П е Р Фо к а р т а 6

 

 

 

 

П е р ф о к а р т а 8

 

50

Сл

 

19

0,05р-[--о,с

 

70 Чт

 

70 We

 

51

Зп

 

73

G

 

 

 

 

 

 

 

71 Ост

 

01 печать We

 

52

Чт

 

74

^отн

 

 

 

 

 

 

 

72

Чт

 

00 0

 

53

Умн

 

01

сотн1

 

 

 

 

 

 

 

73

Зп

 

17 0

 

54

Умн

 

74

Сотн^

 

 

74

Бп

 

86 переход к 86

 

55

Умн

 

77

СОТН^Р

 

 

75

Чт

 

22 WeKPII

 

 

 

 

76

Выч1

70 WeKPII — We

 

56

Умн

 

87

2cothSP

 

77

Уп1

 

96 если WKPII—W e>0, то 96

57

Дел

 

73

2со т >

/ а

 

78

Чт

 

86

1

 

 

 

79

Сл

 

23

1 + Nk = Nk+1

 

58

Зп

 

70

We

We

 

 

 

 

 

 

 

59

Выч11

21

WeKPI

 

 

 

 

П е р ф о к а р т а 9

 

 

П е Р Фо к а р т a 7

 

 

 

 

 

 

 

80 Зп

 

23 Nfr+1

 

60 Уп1

75если\Уекр1 —W e<0,To75

 

 

61

Чт

86

1

Nk =

Nk+1

 

81

Выч1

24 У*+1 — У

то 86

62 Сл

17 1 +

 

82 Уп1

86 если У&+1—

63

Зп

17 Nk+1

 

 

83

Чт

 

00 0

 

64 Выч1

10 Nk+1 N

 

0, то 26

84 Зп

 

23 0

 

65

Чт1

26 если Уй+1 — N <

85 Бп

 

66 переход к 66

 

66 Чт

72

s

 

 

 

86 Чт

 

72

s

 

67 Ост

01

печать s

 

 

87 Выч1

20

s — srp

то 26

68

Чт

71

с'

 

 

 

88 Уп1

26 если s—srp< 0 ,

69 Ост

01

печать с'

 

 

89 Чт

 

76 Л

 

 

 

 

 

 

П е р ф о к а р т а

10’

 

 

90

Ост

печать А

 

 

94

Дел

с'/с

 

91

Чт

 

^сл

 

 

 

95

Ост

печать с'1с

 

92

Ост

печать ссл

 

 

96

Ост

00 конец расчета

 

93

Чт

 

с'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Программа

расчета движения

капель

 

 

 

 

 

 

в направлении осей

и , г, г

 

При расчете влагоулавливающих устройств, определении кон­ центрации влаги, вызывающей повышенный эрозионный износ, и других расчетах необходимо рассчитать скорости и траектории капель с определением скоростей и перемещений по осям «, z, г. Такие расчеты можно выполнить по уравнениям (III. 11) с исполь­ зованием уравнения (ШЛО). Начальные условия для движения капель выбираются, исходя из конкретной задачи расчета. В слу­ чае расчета движения капель в зазоре между ступенями начальными данными будут скорости схода капель с рабочих лопаток преды­ дущей ступени. Если расчет ведется для первой в проточной части влажнопаровой ступени, то начальные данные задаются по усло­ виям выхода из подводящего патрубка.

 

 

 

Оперативная память

 

А д р е с

 

С о д е р ж а н и е я ч е й к и

01

св ]

составляющие скоростей пара в начальной

02

с,

\

точке

расчета.

03

с,

j

 

 

13 И . П . Фаддеев

193