【正文】 6 全機及各缸內(nèi)功率、內(nèi)效率計算 各缸內(nèi)功率及內(nèi)效率計算、內(nèi)效率計算（1）高壓缸內(nèi)功率計算高壓缸的內(nèi)功率為高壓缸調(diào)節(jié)級的內(nèi)功率與非調(diào)節(jié)級各級內(nèi)功率之和。由此得到低壓缸各級平均直徑及速比擬定值 表15級數(shù)1234567直徑 1650169017501830193020502200速比 （1）低壓缸各級焓降分配由公式確定（2）將各級焓降畫在圖上校核并修改在圖中擬定的熱力過程線上逐級做出各級焓降，如最后一級的背壓不能與應(yīng)有背壓重合，則需修改。具體的做法就是在坐標(biāo)紙上，橫坐標(biāo)BD表示本汽缸第一級和最后一級之間的中心距離，BD的長度可以任意選擇，一般可以取25cm左右；縱坐標(biāo)以AB表示本汽缸第一級的平均直徑，CD表示本汽缸最后一級平均直徑；用一條逐漸上升的光滑曲線把A，C兩點連接起來，該曲線就表示本汽缸各級平均直徑的變化規(guī)律。這里取=排汽比容，在擬訂的熱力過程線上求得：=徑角比，根據(jù)機組容量大小選擇，取=末級蒸汽流量是新蒸汽量扣除各級回?zé)岢槠靠偤秃蟮臄?shù)值，=汽輪機非調(diào)節(jié)級級數(shù)的確定，可以采用圖解法。由于調(diào)節(jié)級平均直徑已確定，這里選取=980mm。中壓缸非調(diào)節(jié)級焓降分配表 表13級數(shù)111213141516171819直徑 1159116711751189120413241400焓降1全機第一非調(diào)節(jié)級平均直徑和全機末級平均直徑的確定①通流部分各級直徑的選擇還要考慮使整個通流部分平滑變化，以便利用余速，使機組有較高的效率。在hs圖中擬定的熱力過程曲線上逐級作出各級焓降，見附圖二在圖中擬定的熱力過程線上逐級做出各級焓降，如最后一級的背壓不能與應(yīng)有背壓重合，則需修改。并對焓降進行修正。一級的理想焓降可由下式確定 ：對于n=3000r/min的汽輪機，上式可化為 KJ/Kg（5）中壓缸汽缸的級數(shù)。要確定中壓缸的平均直徑的變化規(guī)律，具體的做法就是在坐標(biāo)紙上，橫坐標(biāo)BD表示本汽缸第一級和最后一級之間的中心距離，BD的長度可以任意選擇，一般可以取25cm左右；縱坐標(biāo)以AB表示本汽缸第一級的平均直徑，CD表示本汽缸最后一級平均直徑；用一條逐漸上升的光滑曲線把A，C兩點連接起來，該曲線就表示本汽缸各級平均直徑的變化規(guī)律。選取18β2 = =18 26動葉絕對出口速度m/s27動葉絕對出口角176。根據(jù)噴嘴選型,選取18sin=10隔板漏汽量kg/sZp為軸封齒數(shù), 為軸封流量系數(shù), 為噴嘴出口理想比容, 為軸封間隙面積11噴嘴進口流量kg/s=△Gp此處Go為調(diào)節(jié)級動葉出口流量12噴嘴出口面積843μn為噴嘴流量系數(shù),13假想速比選取14級的假想速度m/s15級的圓周速度m/s16級的平均直徑mm960由于與相差不大,計算中往往取二者相等17部分進汽度e非調(diào)節(jié)級均取118噴嘴高度mm這里部分進汽度e取為1,為了設(shè)計制造方便,取噴嘴高度為整數(shù)值,即91mm19噴嘴損失kJ/kg20噴嘴出口比焓值kJ/kg21動葉進口相對速度m/scos =22動葉進口角176。（15）級的圓周速度 （16）級的平均直徑 （17）部分進汽度 由于是非調(diào)節(jié)級，故部分進氣度e=1.（18）噴嘴高度 取葉高為91mm（19）噴嘴損失 （20）噴嘴出口比焓值 (21) 動葉進口相對速度 (22) 動葉進口角=(23) 動葉出口理想相對速度 (24) 動葉出口相對速度 (25)動葉出口角 由于是反動式汽輪機，故動葉出口角與噴嘴出口角相等β2=180（26）動葉絕對出口速度（27）動葉絕對出口角 =176。(13) 假想速比 Xa= 由前面擬定的最佳速比得到。.（10）隔板漏氣量 =Zp為軸封齒數(shù), 為軸封流量系數(shù), 為噴嘴出口理想比容, 為軸封間隙面積（11）噴嘴進口流量 Gn=G△Gp=1911/=。*= m/s（6）噴嘴等比熵出口焓值 首先由求出噴嘴等熵出口焓值，kj/kg。()*= kj/kg（4）噴嘴理想出口氣流速度 =（2*1000*[]）^3=。 高壓缸非調(diào)節(jié)級焓降及平均直徑分配表 表9級數(shù)12345678910直徑Dm（mm）9609841004103410571090焓降△ht（kj/kg）調(diào)整后的焓降△ht（kj/kg）速比xa(1)第一非調(diào)節(jié)級的等熵滯止焓降根據(jù)調(diào)節(jié)級級后參數(shù)，P=，T=333℃，H=，S=()，而且由于調(diào)節(jié)級后流速不大，且調(diào)節(jié)級到第一非調(diào)節(jié)級間流道復(fù)雜，所以近似地認(rèn)為△ht*=△ht1=。 表 8高壓缸各級平均直徑的修正值級數(shù)12345678910直徑Dm（mm）9609841004103410571090速比xa （1）高壓缸各級焓降分配由公式==========（2）將各級焓降畫在圖上校核并修改在圖中擬定的熱力過程線上逐級做出各級焓降，如最后一級的背壓不能與應(yīng)有背壓重合，則需修改。具體的做法就是在坐標(biāo)紙上，橫坐標(biāo)BD表示本汽缸第一級和最后一級之間的中心距離，BD的長度可以任意選擇，一般可以取25cm左右；縱坐標(biāo)以AB表示本汽缸第一級的平均直徑，CD表示本汽缸最后一級平均直徑；用一條逐漸上升的光滑曲線把A，C兩點連接起來，該曲線就表示本汽缸各級平均直徑的變化規(guī)律。這里取=排汽比容，在擬訂的熱力過程線上求得：= 徑角比，根據(jù)機組容量大小選擇，取=末級蒸汽流量是新蒸汽量扣除各級回?zé)岢槠靠偤秃蟮臄?shù)值，=根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗擬訂各關(guān)鍵級平均直徑：汽輪機各關(guān)鍵級平均直徑的擬定 表6級數(shù)調(diào)節(jié)級高第一非調(diào)高末級中一中末低一低末直徑（mm）105096010901200146015502100汽輪機非調(diào)節(jié)級級數(shù)的確定，可以采用圖解法。由于調(diào)節(jié)級平均直徑已確定，這里選取=960mm。斥汽損失　式中，——噴嘴組數(shù)，取，　　　——與級有關(guān)的系數(shù)，單列級故有調(diào)節(jié)后一般沒有抽汽，取余速利用系數(shù)為故所以（5）級內(nèi)各項損失之和　級效率與內(nèi)功率的計算（1）級的有效比焓降（２）級效率（３）級的內(nèi)功率　　 （見附表一）5 非調(diào)節(jié)級計算 全機的第一非調(diào)節(jié)級平均直徑的確定通流部分各級直徑的選擇還要考慮使整個通流部分平滑變化，以便利用余速，使機組有較高的效率。由、　　　由所以葉頂漏汽損失隔板漏汽損失（４）部分進汽損失　　鼓風(fēng)損失式中，——裝有護罩的胡弧段長度與整個圓周長度之比，一般不使用護罩，故。（２）葉輪摩擦損失　　　　　　　　——經(jīng)驗系數(shù)，取。存在下列損失：葉高損失、扇形損失、葉輪摩擦損失和漏汽損失。（2）動葉等比熵出口參數(shù)與由，查得（3）動葉出口面積式中，——動葉流量系數(shù)，——動葉進口流量，未考慮葉頂漏汽量，即?。ǎ矗﹦尤~高度由、可知，進出口比容相差不大，故可取，根據(jù)噴嘴高度有其中——葉頂蓋度，　　　　——葉根蓋度，（５）動葉汽流出口角式中，因此根據(jù)動靜葉的式作條件和配對要求，動葉型號選用TP1A型。（10）速比由前面選取得（11）級的假想速度(12) 級的圓周速度(13) 級的平均直徑(14) 噴嘴高度為了設(shè)計制造方便，取噴嘴的計算高度為整數(shù)值，這里取。（８）隔板漏汽量假設(shè)汽封齒的平均直徑、汽封間隙。（４）噴嘴的滯止理想比焓降（５）噴嘴出口汽流速度與（６）噴嘴出口等比熵出口參數(shù)、由和求出噴嘴出口理想比焓值：該過程為等熵膨脹過程，由、查水蒸汽hs圖得出口比容、出口壓力。（２）調(diào)節(jié)級進汽量，取進入高壓缸前各種閥門及連接處漏汽量。面積比1．600噴嘴葉型TC1A動葉葉型TP1A理想熱降(kj/kg)85平均直徑(mm)1050速比部分進氣度反動度　調(diào)節(jié)級詳細(xì)計算(1)調(diào)節(jié)級進口參數(shù)及調(diào)節(jié)級的滯止理想比焓降調(diào)節(jié)級進口參數(shù)即為高壓缸進口參數(shù)，由于進入調(diào)節(jié)級的汽流速度很小，可以近似認(rèn)為滯止參數(shù)與進口參數(shù)相等。綜合以上計算和參考國產(chǎn)同類機組調(diào)節(jié)級主要參數(shù)，對該設(shè)計單列調(diào)節(jié)級數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢赫{(diào)節(jié)級主要數(shù)據(jù)參數(shù)表表5噴嘴高度（mm）48動葉高度（mm）50Sinα１ α1取為12176。具體上，本設(shè)計選取噴嘴汽流出汽角176。~19176。~33176。~14176。~100176。單列級即使汽流出口速度為超音速，但由于超音速葉柵的變工況特性較差，加工復(fù)雜，且亞音速葉柵可利用斜切部分膨脹得到超音速汽流。噴嘴和動葉的汽流出口角和的大小對級的通流能力、作功能力及級效率都有直接影響。將（**）代入（*）,即將（*）式化為純e的函數(shù)，求一階導(dǎo)數(shù)，并令其一階導(dǎo)數(shù)等于零，可求得函數(shù)的最小值，即為最佳部分進汽度，從而得。于是：令，其中，——葉高損失，——部分進汽損失，包括兩部分即：，——鼓風(fēng)損失，——斥汽損失。部分進汽損失又可分為兩種:一種為鼓風(fēng)損失,另一種為斥汽損失。 部分進氣度的確定由可見，在其他參數(shù)不變的條件下，葉高與部分進汽度e成反比。由于一個級的焓降、速比、平均直徑三者中只有兩個是獨立變量，故：平均直徑由公式計算： 變換得：且有：.　調(diào)節(jié)級反動度的選取調(diào)節(jié)級為部分進汽，其反動度要比全周進汽的級小。由于調(diào)節(jié)級都為部分進汽，所以其最佳速度比要比全周進汽的小，一般在額定工況下，單列級=~或者更小。 調(diào)節(jié)級焓降的確定目前，國產(chǎn)大功率汽輪機調(diào)節(jié)級（單列）的理想熱降約為：70~100 kJ/kg，據(jù)此，本設(shè)計中采用單列調(diào)節(jié)級，經(jīng)濟功率下的調(diào)節(jié)級理想焓降取為：85 kJ/kg。由于本設(shè)計機組屬高參數(shù)、大容量類，并在是電網(wǎng)中承擔(dān)基本負(fù)荷的汽輪機，要求有盡量好的經(jīng)濟性，這種汽輪機的進汽量或容積流量很大，經(jīng)由前軸填充的漏汽量通常不超過總進汽量的1%，且前幾個壓力級的葉片容易設(shè)計