Электронный учебно-методический комплекс "Паровые турбины на тепловых электростанциях (ПТТЭС-1)" — Контрольно-измерительные материалы
Контрольные вопросы
1. История развития паровых турбин.
2. Тепловые циклы паротурбинных установок.
3. КПД простейшей и реальной турбоустановок.
4. Относительные и абсолютные показатели эффективности турбоустановок.
5. Влияние параметров пара на КПД цикла.
6. Повышение эффективности цикла за счет промежуточного перегрева.
7. Термодинамические основы регенерации.
8. Комбинированная выработка электроэнергии и теплоты.
9. Классификация паровых турбин, их обозначения и основные заводы изготовители.
10. Основные уравнения движения: уравнение состояния и уравнение
неразрывности.
11. Основные уравнения движения: уравнение количества движения и
уравнение сохранения энергии.
12. Практические задачи расчета каналов (особенности дозвукового и
сверхзвукового течения).
13. Особенности реального течения пара в каналах (коэффициент потерь).
14. Геометрические характеристики турбинных решеток.
15. Процессы в турбинных решетках: потери энергии, их краткая характеристика.
16. Процессы в турбинных решетках: сверхзвуковое обтекание решеток.
17. Процессы в турбинных решетках: профильные и концевые потери.
18. Процессы в турбинных решетках: течение в косом срезе и течение
влажного пара.
19. Турбинная ступень: степень реактивности ступени.
20. Турбинная ступень: треугольники скоростей.
21. Турбинная ступень: показатели эффективности турбинной ступени.
22. Турбинная ступень: ступень скорости, ступень с парциальным подводом
пара, ступень большой верности.
23.Турбинная ступень: потери в ступени, уплотнения.
24. Основные положения (алгоритм) расчета турбинной ступени.
25. Многоступенчатые турбины, тепловой процесс, их преимущества и
недостатки.
26. Коэффициент возврата теплоты.
27. Дроссельное парораспределение.
28. Сопловое парораспределение.
29. Концевые уплотнения турбины.
30. Осевые усилия.
31. Схемы многоцилиндровых турбин.
32.Особенности теплового расчета многоступенчатых турбин.
Тренажер
Задача 1
Определить по термодинамическим таблицам сухого насыщенного пара и воды на линии насыщения параметры пара в конденсаторе, если давление в нем рк = 5 кПа, а степень влажности пара y = 12 %.
Решение задачи
Давлению рк = 5 кПа соответствует температура насыщения tн = tк = 32,9 ºС, следовательно с использованием метода линейной интерполяции находят удельный объем и энтальпию влажного пара: v = 24,84 м3/кг и h = 2270 кДж/кг.
Задача 2
Определить скорость пара на выходе из сопла при изоэнтропийном истечении и параметрах перед соплом р0 = 12 МПа, t0 = 550 ºС, р1 = 9 МПа, с0 = 100 м/с.
Решение задачи
- По термодинамическим таблицам определяют энтальпию пара перед соплом h0 = 3480 кДж/кг.
- Строят в hs-диаграмме процесс истечения пара и определяют энтальпию пара на выходе из сопла h1 = 3386 кДж/кг.
- Определяют скорость пара на выходе по формуле:
с1 = [с02 + 2(h0 - h1)]0,5 = [1002 + 2(3484 ∙ 103 – 3386 ∙ 103)]0,5 = 445 м/с.
Задача 3
Определить относительный лопаточный КПД ступени, если потери энергии составляют: в сопловых решетках ΔНс = 3 кДж/кг; в рабочих решетках ΔНр = 2 кДж/кг; с выходной скоростью ΔНв.с = 2 кДж/кг. Теплоперепад в ступени от параметров торможения Н0 = 50 кДж/кг.
Решение задачи
Полезная работа в ступени составит:
lс = Н0 - ΔНс - ΔНр - ΔНв.с = 50 – 3 – 2 – 2 = 43 кДж/кг.
Относительный лопаточный КПД ступени:
ηо.л = lс / Н0 = 43 / 50 = 0,86.
Задача 4
Определить площадь выходного сечения сопловой решетки для следующих условий: расход пара G = 100 кг/c; v1t = 0,0854 м3/кг; с1t = 310 м/с; μ1 = 0,97.
Решение задачи
Уравнение неразрывности для выходного сечения имеет вид:
F1μ1с1t = Gv1t,
откуда площадь выходного сечения:
F1 = Gv1t / (μ1с1t) = 100 ∙ 0,0854 / (0,97 ∙ 310) = 0,0284 м2.
Задача 5
Определить высоту лопаток сопловой решетки для условий задачи 4. При этом угол выхода α1 = 13 º, частота вращения n = 50 с-1, окружная скорость потока u = 151 м/с.
Решение задачи
Диаметр ступени определяют по выражению:
d = u / (πn)= 151 / (3,14 ∙ 50) = 0,962 м.
Тогда высота лопаток:
L1 = F1 / (πd sin α1) = 0,0284 / (3,14 ∙ 0,962 ∙ sin 13) = 0,0418 м ≈ 42 мм.