Проектирование конденсационной парогазовой электростанции

- для паропроводов от котлов - давление и температуру пара по их номинальным значениям на выходе из котла (за пароперегревателем);

- для паропроводов от турбин, работающих с противодавлением, - максимально возможное давление в противодавлении, предусмотренное техническими условиями на поставку турбины, и максимально возможную температуру пара в противодавлении при работе турбины на холостом ходу;

- для паропроводов от нерегулируемых и регулируемых отборов пара турбины (в том числе для паропроводов промежуточного перегрева) - максимально возможные значения давления и температуры пара в отборе (согласно данным завода - изготовителя турбины);

- для паропроводов от редукционных и редукционно-охладительных установок - максимально возможные значения давления и температуры редуцированного пара, принятые в проекте установки;

- для трубопроводов питательной воды после деаэраторов повышенного давления - номинальное давление воды с учетом гидростатического давления столба жидкости и температуру насыщения в деаэраторе;

- для трубопроводов питательной воды после питательных насосов и подогревателей высокого давления (ПВД) - наибольшее давление, создаваемое в напорном трубопроводе питательным электронасосом при закрытой задвижке и максимальном давлении на всасывающей линии насоса (при применении питательных насосов с турбоприводом и электронасосов с гидромуфтой - 1,05 номинального давления насоса), и максимальную расчетную температуру воды за последним ПВД;

- для подающих и обратных трубопроводов водяных тепловых сетей - наибольшее возможное давление и максимальную температуру воды в подающем трубопроводе с учетом работы насосных подстанций на трассе и рельефа местности. Категория трубопровода, определенная по рабочим параметрам среды на входе в него (при отсутствии на нем устройств, изменяющих эти параметры), относится ко всему трубопроводу независимо от его протяженности и должна быть указана в проектной документации.



4.18 Расчет зануления электрооборудования

Зануление применяют в трехфазных четырехпроводных электрических сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, а также в однофазных двухпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью. Зануление обязательно в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных , а также в неопасных помещениях при напряжении выше 42 В переменного и выше 110 В постоянного тока.

Занулению подлежат металлические нетоковедущие части электроприемников, в том числе металлические корпуса электроприборов, контрольных и наладочных стендов, трансформаторов, пусковых и регулировочных реостатов, переносных электроприемников и т. п. (рисунок 12).

Рисунок 12 - Принципиальная схема зануления

При замыкании фазы на зануленный корпус ток короткого замыкания проходит через следующие участки цепи: нулевой провод , обладающий сопротивлением , обмотку трансформатора, фазный провод и подает сигнал на автоматический выключатель , который отключает электрооборудование. От начала замыкания фазы на корпус до срабатывания электрический ток стекает в землю через повторное сопротивление нулевого провода в течение 5-7 с.

Цель зануления - снизить напряжение на корпус в аварийный период и обеспечит быстрое отключение установки от сети при замыкании фазы на ее корпус. В соответствии с этим зануление рассчитывается, прежде всего, на отключающую способность/12/.

Проверим, обеспечивается ли отключающая способность зануления в сети применительно к одному электродвигателю в турбинном цеху. Турбинный цех снабжается электроэнергией от сети собственных нужд напряжением 380/220 В, длиной 200 м. Сеть, выполненная из медных проводников 3?25 мм2 (диаметр проводника 5,64 мм) питается от трансформатора мощностью 630 кВА, напряжением 10/0,4 кВ со схемой соединения обмоток Y/YН. Нулевой провод выполнен из стальной полосы сечением 30?5 мм, проложен в 20 см от фазных проводов. Электродвигатели, расположенные в цеху защищены автоматическими выключателями. Номинальный ток автоматического выключателя для электродвигателя под нагрузкой А.

Для надежного срабатывания автоматического выключателя требуется выполнение условия:

(245)

где - ток короткого замыкания фазы на корпус электродвигателя, А;

- ток, проходящий по нулевому защитному проводнику при замыкании фазы на корпус, А; - номинальный ток автоматического выключателя, А; - коэффициент кратности номинального тока, для автоматических выключателей с , ; По табл. 8.5 [9] находим сопротивление обмоток трансформатора, Ом:

;

Активное сопротивление фазного провода, Ом:

, (246)

где - удельное сопротивление фазного провода, Ом·мм2/м, для меди ;

- длина фазного провода, м, ;

- сечение фазного провода, мм2, ;

;

Внутреннее индуктивное сопротивление фазного провода, Ом, принимаем:

;

Плотность ожидаемого тока в нулевом проводнике, А/мм2:

, (247)

где - площадь сечения нулевого провода, мм2, ;



;

Принимая , по табл. 8.6 [9] определяем активное и внутреннее индуктивное сопротивление 1км нулевого проводника, Ом/км:

,

;

Активное сопротивление нулевого проводника, Ом:

, (248)

;

Внутреннее индуктивное сопротивление нулевого проводника, Ом:

, (249)

;

Внешнее индуктивное сопротивление проводников петли «фаза-нуль», Ом:

, (250)

где - расстояние между нулевыми и фазными проводами, м, ;

- диаметр проводника, м, ;



;

Сопротивление проводников петли «фаза-нуль», Ом, рассчитывают по формуле:

, (251)

;

Величина тока протекающая через нулевой защитный проводник, А:

, (252)

;

Таким образом, условие (245) выполняется:

,

и отключение электродвигателя при пробое фазы на корпус обеспечивается.



Заключение

В рамках квалификационной работы был разработан комплексный проект строительства парогазовой станции мощность 1800 МВт. На проектируемой ГРЭС установлено четыре парогазовых блока, каждый из которых включает в себя две газовые турбины ГТЭ-150, паровую турбину К-150 и два котла-утилизатора. В качестве топлива, используется газ Ивановского месторождения. Данный проект включает в себя следующие расчеты:

- расчет принципиальной тепловой схемы;

- тепловой расчет ГТУ;

- тепловой и конструкторский расчеты КУ;

- приближенный тепловой расчет ПТУ;

- детальный расчет ступеней газовой и паровой турбин;

- кроме того была разработана система водоснабжения с градирнями и разработана схема газового хозяйства;

Так как процесс производства электрической энергии на ГРЭС относится к производству повышенной опасности, в дипломный проект включен раздел «Безопасность проектируемого объекта».

В разделе «Экономическая часть» дана оценка варианта строительства парогазовой ГРЭС по сравнению со строительством типовой ГРЭС такой же мощности, работающей на угле.



Список использованных источников

1. Энергетическая стратегия России на период до 2020г. Утверждена Распоряжением правительства РФ от 28 августа 2003 г. №1234-р.

2. Прутковский, Е. Н. Руководящий технический материал / Е. Н. Прутковский, В.С. Варварский, В.П. Дробот, Н.Д. Маркозов и др. // Установки парогазовые стационарные - РТМ 108.020.22-84, 1984. - 54с.

3. Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций. - М.: Минэнерго СССР, 1981.

4. Кузнецов Н.В. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / Н.В. Кузнецов. - М.: Энергия, 1973.

5. Григорьева В. А. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник / В. А. Григорьев, В. М. Зорин. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 624с.

6. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции / В.Я. Рыжкин. - М.: Энергоатомиздат, 1967.

7. Ривкин С.Л. Теплофизические свойства воды и водяного пара / С.Л. Ривкин, А.А. Александров. - М.: Энергия, 1980. - 425 с.

8. Цыганок А. П. Проектирование тепловых электрических станций: учеб. пособие/А.П. Цыганок, С.А. Михайленко; КрПИ- Красноярск, 1991.-119 с.

9. Емелина З.Г. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие / З.Г. Емелина, Д.Г. Емелин. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2000. - 183 с.

10. Колот В.В. Безопасность проектируемого объекта: метод. указ. по дипломному проектированию для студентов направления подготовки дипломированных специалистов 650800 - «Теплоэнергетика» (спец. 100500, 100700, 100800) / В.В. Колот, О.Н. Ледяева. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. - 16 с.

11. Подборский Л.Н. Турбины ТЭС и АЭС: метод. указ. по курсовому проектированию для студентов специальности 1005 - «Тепловые электрические станции»/ Л.Н. Подборский. - КрПИ - Красноярск, 1991. - 62 с.

12. Астраханцева И.А. Экономическая оценка технических решений: метод. указ. по дипломному проектированию для студентов специальности 1005 - «Тепловые электрические станции»/ И.А. Астраханцева. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1998. - 27 с.

13. Финоченко В.А. Выполнение экономической части дипломных проектов: метод указ. для студентов специальностей 0301 - «Электрические станции», 0305 - «Тепловые электрические станции» всех форм обучения / В.А. Финоченко. - КрПИ - Красноярск, 1987. - 36 с.

14. Цыганок А.П. Проект ТЭС (Часть 1): метод. указ. к дипломному и курсовому проектированию для студентов специальностей 0301, 0305 - «Электрические станции», «Тепловые электрические станции»/ А.П. Цыганок, Н.А. Сеулин; КрПИ - Красноярск, 1981. - 59 с.

15. Цыганок А.П. Проект ТЭС (Часть 2): нормативные материалы к дипломному и курсовому проектированию для студентов специальностей 0301, 0305 - «Электрические станции», «Тепловые электрические станции»/ А.П. Цыганок, Н.А. Сеулин; КрПИ - Красноярск, 1981. - 36 с.

16. Михайленко С.А. Тепловые электрические станции: учеб. пособие. 2-е изд. испр. / С.А. Михайленко, А.П. Цыганок. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. - 302 с.

17. Цыганок А.П. Тепловые и атомные электрические станции: учеб. пособие: в 2 ч./ А.П. Цыганок. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2000. - 123 с.

18. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. - 2-е изд., перераб. и доп./ А.Д. Трухний. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 640 с.: ил.

19. Костюк, А.Г. Турбины тепловых и атомных электрических станций: учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.Г. Костюк, В.В. Фролов, А.Е. Булкин и др.; Ред. А.Г. Костюк. - М.: Издательство МЭИ, 2001. -488 с.: ил.

20. Стерман Л.С. Тепловые и атомные электрические станции: учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. / Л.С. Стерман. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 424 с., ил.

21. Цанев, С.В. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов / С.В. Цанев, В.Д. Буров, А.Н. Ремезов. - М.: Издательство МЭИ, 2002. - 584 с.

22. Трухний, А.Д. Расчет тепловых схем парогазовых установок утилизационного типа / А.Д . Трухний, С.В. Петрунин // МЭИ.- 2001.-21 с.

23. Куликов С.М., Бойко Е.А. Расчет содержания вредных веществ в дымовых газах при проектировании котлов и энергетических установок: Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности 1005 - “Тепловые электрические станции”, 1007 - “Промтеплоэнергетика”. - Красноярск, КГТУ, 1995.

24. Бойко Е. А. Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие / Е. А. Бойко, И. С. Деринг, Т. И. Охорзина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 96 с.

25. Орлов, К. А. Исследование схем парогазовых установок на основе разработанных прикладных программ по свойствам рабочих тел [Текст]: автореф. дис. …канд. техн. наук: 05.14.14 / Орлов Константин Александрович. - М., 2004. - 32 с.

26. Подбельский В. В. Язык С++: Учеб. пособие. - 5-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2005. - 560 с.: ил.

27. Jarrod Hollingworth, C++ Builder 5 Developer's Guide [Текст]: в 2 т. Учеб. пособие. / Jarrod Hollingworth, Dan Butterfield, etc., Prentice-Hall, 2003, 899 c.

28. Энергетические и теплотехнические процессы и оборудование: сб. науч. тр. / ред. А. В. Бойко. - Харьков: НТУ ХПИ, 2008. - 196 с.

29. Кругликов, П. А. Технико-экономические основы проектирования ТЭС и АЭС: письменные лекции. - СПб, СЗТУ, 2003. -118 с.

30. Энергетическое машиностроение - новые решения: сб. конф. / ред. А. А. Бельтюков. - Екатеринбург, 2007. - 96 с.

31. Сокращение потребления природного газа и перспективы электроэнергетики: «атомный» и «парогазовый» сценарии: доклад. / И. В. Бабанин, В. А. Чупров. - М. , 2005 - 18 с.

32. Паровые турбины: номенклатурный каталог. / ПО «Силовые машины» СПб, 2005 - 78 с.



Приложение

Листинг А.1

/*Подпрограмма теплового расчета газотурбинной установки*/

//---------------------------------------------------------------------------

/*Исходные данные*/

float *GTU (float N_el, float t_s, float t_a, float t_w, float z, float epsilon, float etta_t, float etta_k)

{

/*Использованные переменные*/

float etta_ks=0.995, etta_m=0.995, etta_eg=0.982, Q_t=44300, L0=15,

R_v=0.28699, m_v, mju_v=28.97, /*R_g=0.2901,*/ mju_ps=28.66,

lambda=0.95, alpha_yt=0.005,T_b, T_a, t_b, h_b, h_a, h_v11=0, h_v1, h_v0,

c_pv, m_v1, dm_v=1, h_v, h_s11, h_ps1, h_ps11, h_ps, alpha, h_s, delta,

m_g, m_g1, dm_g=1, T_d, t_d, T_s, h_vk, h_psk, h_vk1, h_psk1, h_d, c_pg,

q, r_v, mju_g, R_g, H_t, H_k, H_e, b, G_t, G_k1, B, N_t, N_k, etta_e,

fi, g_v, T_w, T2_11, gamma, gamma_t, v_n=0.6, T1_1, H, H_ohl, etta_m1,

G_t1, B_ohl, G_k, G1_k, G1_t, etta_eohl, t2_11,

r1, r2,r3,r4,r5, r6, r7 ;

/*Расчет ГТУ без охлаждения*/

T_a=t_a+273.15;

for (m_v=0.28; dm_v>0.001;)

{

T_b=T_a*(1+((pow(epsilon, m_v)-1)/etta_k));

t_b=T_b-273.15;

h_v11=Int_v(t_b);

h_v1=Int_v(25);

h_v0=Int_v(t_a);

h_b=h_v11-h_v1;

h_a=h_v0-h_v1;

c_pv=(h_b-h_a)/(t_b-t_a);

m_v1=R_v/c_pv;

dm_v=fabs(m_v-m_v1)/m_v*100;

m_v=m_v1;

}

h_v=Int_v(t_s)-Int_v(25);

h_ps=Int_g(t_s)-Int_g(25);

alpha=(Q_t*etta_ks+L0*h_v-(1+L0)*h_ps)/(L0*(h_v-h_b));

h_s=Int_sm (t_s, alpha);

for(m_g=0.25; dm_g>0.001;)

{

delta=lambda*epsilon;

T_s=t_s+273.15;

T_d=T_s*(1-etta_t*(1-pow(delta, -m_g)));

t_d=T_d-273.15;

h_d=Int_sm(t_d, alpha);

c_pg=(h_s-h_d)/(t_s-t_d);

q=(mju_ps/mju_v)*(L0/(1+L0));

r_v=(q*(alpha-1))/(1+q*(alpha-1));

mju_g=r_v*mju_v+(1-r_v)*mju_ps;

R_g=8.314/mju_g;

m_g1=R_g/c_pg;

dm_g=fabs(m_g-m_g1)/m_g*100;

m_g=m_g1;

}

H_t=h_s-h_d;

H_k=h_b-h_a;

b=(alpha*L0*(1+alpha_yt))/(1+alpha*L0);

H_e=H_t*etta_m-b*H_k;

G_t=N_el/(H_e*etta_eg);

G_k1=G_t*b;

B=G_t/(1+alpha*L0);

N_t=G_t*H_t;

N_k=G_k1*H_k;

fi=1-b*H_k/H_t;

etta_e=N_el/(B*Q_t)*100;

//Расчет охлаждаемой ГТУ

T_w=t_w+273.15;

g_v=0.02+0.32e-3*(T_s-T_w);

T1_1=T_b;

T2_11=T_s-1/z*H_t/c_pg;

t2_11=T2_11-273.15;

gamma_t=v_n/fi*1/z;

gamma=1/fi*(1-fi-(z-1)/z*T1_1/T2_11)+gamma_t;

H=H_t-b*H_k;

H_ohl=H*(1-gamma*g_v);

etta_m1=1-(1-etta_m)/fi;

G_t1=N_el/(H_ohl*etta_m1*etta_eg);

B_ohl=G_t1/(1+alpha*L0);

G_k=alpha*L0/(1+alpha*L0)*G_t1;

G1_k=G_t1*(b+g_v);

G1_t=G_t1*(1+g_v);

etta_eohl=etta_e*(1-gamma*g_v);

/*Запись результатов в массив с округлением*/

float *M1 = new float [24];

float MASGTU [] = {t_b*1e+3, alpha*1e+3, t_d*1e+3, H_t*1e+3, H_k*1e+3,

H_e*1e+3, G_t*1e+3, G_k1*1e+3, B*1e+3, N_t*1e+2, N_k*1e+2, fi*1e+3,

etta_e*1e+3, g_v*1e+3, t2_11*1e+3, gamma*1e+3, H_ohl*1e+3, G_t1*1e+3,

B_ohl*1e+3, G_k*1e+3, G1_k*1e+3, G1_t*1e+3, etta_eohl*1e+3,m_v*1e+3};

M1=MASGTU;

return M1;

}

/*Функция нахождения энтальпии воздуха от температуры*/

float Int_v(float t)

{

double cp, h;

if (t>0 & t<=100)

cp=1.6e-7*t*t+1.2e-5*t+1.0028;

else if (t>100 & t<=400)

cp=9.6666667e-8*t*t+2.702381e-5*t+1.001863;

else if (t>400 & t<=800)

cp=5.8874459e-9*t*t+1.006684e-4*t+0.9867258;

else if (t>800)

cp=-2.5514486e-8*t*t+1.4482418e-4*t+0.9713897;

h=cp*t;

return h;

}

/*Функция нахождения энтальпии газа от температуры*/

float Int_g(float t)

{

double cp, h;

if (t>0 & t<=250)

cp=5.0277489e-8*t*t+1.1240456e-4*t+1.06603;

else if (t>250 & t<=750)

cp=8.4382284e-9*t*t+1.4321632e-4*t+1.0607077;

else if (t>250)

cp=-3.5384615e-8*t*t+2.0307473e-4*t+1.0401521;

h=cp*t;

return h;

}

/*Функция нахождения температуры воздуха от энтальпии*/

float Temp_v (float h)

{

double cp0, cp1, t, h1, dh=1;

if (h==0) t=0;

else

{

for (cp0=1.12; dh>0.0001;)

{

t=h/cp0;

h1=Int_v(t);

cp1=h1/t;

dh=fabs (h-h1)/h*100;

cp0=cp1;

}

}

return t;

}

/*Функция нахождения температуры газа от энтальпии*/

float Temp_g (float h)

{

double cp0, cp1, t, dh=1, h1;

if (h==0) t=0;

else {

for (cp0=1.2; dh>0.0001;)

{

t=h/cp0;

h1=Int_g(t);

cp1=h1/t;

dh=fabs(h-h1)/h*100;

cp0=cp1;

}

}

return t;

}

/*Функция нахождения энтальпии газо-воздушной смеси от температуры и коэффициента избытка воздуха*/

float Int_sm (float t, float alpha)

{

double a1, a2, h_ps, h_v, h0_ps, h0_v, h11_ps, h11_v, h_sm, L0=15;

a1=(1+L0)/(1+alpha*L0);

a2=(L0*(alpha-1))/(1+alpha*L0);

h11_ps=Int_g(t);

h0_ps=Int_g(25);

h_ps=h11_ps-h0_ps;

h11_v=Int_v(t);

h0_v=Int_v(25);

h_v=h11_v-h0_v;

h_sm=a1*h_ps+a2*h_v;

return h_sm;

}

/*Функция нахождения температуры газо-воздушной смеси от энтальпии и коэффициента избытка воздуха*/

float Temp_sm (float h, float alpha)

{

double a1, a2, t, cp0_sm, cp1_sm, h11_v, h0_v, h11_ps, h0_ps,

h_v, h_ps, cp_ps, cp_v, L0=15, dh=1, h1;

for (cp0_sm=1.1; dh>0.0001;)

{

t=h/cp0_sm;

h11_v=Int_v(t);

h0_v=Int_v(25);

h_v=h11_v-h0_v;

cp_v=h_v/t;

h11_ps=Int_g(t);

h0_ps=Int_g(25);

h_ps=h11_ps-h0_ps;

cp_ps=h_ps/t;

a1=(1+L0)/(1+alpha*L0);

a2=(L0*(alpha-1))/(1+alpha*L0);

cp1_sm=a1*cp_ps+a2*cp_v;

h1=a1*h_ps+a2*h_v;

dh=fabs(h-h1)/h*100;

cp0_sm=cp1_sm;

}

return t;

}

Листинг А.2

/*Подпрограмма расчета кола-утилизатора*/

//---------------------------------------------------------------------------

/*Исходные данные*/

float *KU (float G_t, float t_d, float alpha, float t0_VD, float pb_VD,float pb_ND,

float ndgr1, float ndgr2, float ndgr_PE, float tgp_11)

{

//конструктивные параметры стандартной типовой секции

//поверхности нагрева КУ, параметры оребрения

float b_reb=0.005, h_reb=0.013, del_reb=0.001, l_tr=11.5, del_tr=0.004,

d_vn=0.032, s1=0.072, s2=0.085;

//технологические параметры рабочей среды в контуре ВД

float /*pb_VD=8,*/ ppv_VD, pek_VD, tek_VD, ts_VD,/* ndgr1=20, ndgr2=10,

ndgr_PE=20,*/ fi=0.995;

//Используемые переменные

float /*pb_ND=0.7,*/ Dp_VD, h0_VD, hek_VD, hs_VD;

float q1, q2, q3, q4, q5, qyx,//q-температура газов

I1, I2, I3, I4, I5, Id, Iyx;//I-энтальпия газов

float n_pn=0.8, cv=4.186, tgp_1=60,/* tgp_11=140,*/ pk=0.005, hek_11,

h11_VD, hd, ts_ND, v_sr1, v_sr2, dhpn1, hpv_VD, dhpn2, t0_ND, h0_ND,

ppv_ND, hpv_ND, Dp_ND, h11_ND, hgp_1, hgp_11, Dd, hk, Grec, Ia, nky,

Qgas, Qsteam, Qgpk, Qs_ND, Qpe_ND, Qek_VD, Qs_VD, Qpe_VD, r_ND, r_VD;

//Тепловой этап расчета

ts_VD=IF97eTSp(pb_VD);

q2=ts_VD+ndgr1;

I2=Int_sm(q2, alpha);

Id=Int_sm(t_d, alpha);

//t0_VD=550;//t_d-ndgr_PE;

h0_VD=IF97eHpt(pb_VD, t0_VD);

pek_VD=1.05*pb_VD;

tek_VD=ts_VD-20;

hek_11=IF97eHpt(pek_VD, tek_VD);

Dp_VD=G_t*(Id-I2)*fi/(h0_VD-hek_11);

h11_VD=IF97eH11p(pb_VD);

I1=Id-Dp_VD*(h0_VD-h11_VD)/(G_t*fi);

q1=Temp_sm(I1, alpha);

hd=IF97eH1p(pb_ND);

ppv_VD=1.1*pb_VD;

ts_ND=IF97eTSp(pb_ND);

v_sr1=(IF97eVpt(ppv_VD, ts_ND)+IF97eV1p(pb_ND))/2;

dhpn1=(ppv_VD-pb_ND)*1e+6*v_sr1/n_pn*1e-3;

hpv_VD=hd;//+dhpn1;

I3=I2-Dp_VD*(hek_11-hpv_VD)/(G_t*fi);

q3=Temp_sm(I3, alpha);

q5=ts_ND+ndgr2;

I5=Int_sm(q5, alpha);

t0_ND=q3-ndgr_PE;

h0_ND=IF97eHpt(pb_ND, t0_ND);

ppv_ND=1.15*pb_ND;

v_sr2=(IF97eVpt(ppv_ND, ts_ND)+IF97eV1p(pb_ND))/2;

dhpn2=(ppv_ND-pb_ND)*1e+6*v_sr2/n_pn*1e-3;

hpv_ND=hd+dhpn2;

Dp_ND=G_t*(I3-I5)*fi/(h0_ND-hpv_ND);

h11_ND=IF97eH11p(pb_ND);

I4=I3-Dp_ND*(h0_ND-h11_ND)/(G_t*fi);

q4=Temp_sm(I4, alpha);

hgp_1=tgp_1*cv;

hgp_11=tgp_11*cv;

Dd=2*(Dp_ND+Dp_VD)*(hd-hgp_11)/(h0_ND-hgp_11);

hk=IF97eH1p(pk);

Grec=(2*(Dp_ND+Dp_VD)-Dd)*(hgp_1-hk)/(hgp_11-hgp_1);

Iyx=I5-(Dp_VD+Dp_ND-Dd/2+Grec/2)*(hgp_11-hgp_1)/(G_t*fi);

qyx=Temp_sm(Iyx, alpha);

Ia=Int_sm(15,alpha);

nky=(Id-Iyx)/(Id-Ia);

Qgas=2*G_t*(Id-Iyx)*fi;

Qsteam=2*Dp_VD*h0_VD+(2*Dp_ND-Dd)*h0_ND-(2*(Dp_VD+Dp_ND)-Dd)*hk;

Qgpk=(Dp_VD+Dp_ND-Dd/2+Grec/2)*(hgp_11-hgp_1);

r_ND=IF97erp(pb_ND);

Qs_ND=Dp_ND*r_ND;

Qpe_ND=Dp_ND*(h0_ND-h11_ND);

Qek_VD=Dp_VD*(hek_11-hpv_VD);

r_VD=IF97erp(pb_VD);

Qs_VD=Dp_VD*r_VD;

Qpe_VD=Dp_VD*(h0_VD-h11_VD);

Листинг А.3

//Конструкторский этап расчета

float wp=10, wv=1.2, bmod=3, lmod=11.8, pi=3.14159, msek=4, psi=0.85,

d_n, Fgltr, Freb, F_vnreb, F_nreb, Ftr, mtr, Fsek, sig1, sig2, Fproh,

dt1,dt2, dtb, dtm, qsr, dt_PPVD, wg, lmd, vg, Pr, Cz, Cs, a1, a2, k_PPVD,

Z_PPVD, F_PPVD, b_ky, b_PPVD, vp, z1, fp, lmb_s, tsr, Prp, ro_g;

d_n=d_vn+2*del_tr;

Fgltr=pi*d_n*l_tr;

Freb=pi/2*(pow(d_n+2*h_reb, 2)-d_n*d_n);

F_vnreb=pi*d_n*del_reb;

F_nreb=pi*(d_n+2*h_reb)*del_reb;

Ftr=Fgltr+(Freb+F_nreb-F_vnreb)*l_tr/b_reb;

mtr=bmod/s1-1;//надо округлять

Fsek=Ftr*(int)mtr;

sig1=s1/d_n;

sig2=s2/d_n;

Fproh=bmod*lmod*(1-1/sig1*(1+(2*h_reb*del_reb)/(b_reb*d_n)));

//Определение площади ППВД

dt1=t_d-t0_VD;

dt2=q1-ts_VD;

qsr=(t_d+q1)/2;

if (dt1>dt2)

{

dtb=dt1;

dtm=dt2;

}

else

{

dtb=dt2;

dtm=dt1;

}

dt_PPVD=(dtb-dtm)/log(dtb/dtm);

ro_g=1.272;

wg=10;//G_t*(qsr+273)/(273*Fproh*ro_g);

lmd=Heat_Cond_DG(qsr);

vg=KinVis_DG(qsr);

Pr=Pr_DG(qsr);

Cz=0.91+0.0125*(3-2);

Cs=pow(1+(2*sig1-3)*(1-sig2/2),-2);

a1=0.2*lmd/d_n*pow(wg*d_n/vg, 0.65)*pow(Pr, 0.33)*Cz*Cs;

tsr=(t0_VD+ts_VD)/2;

vp=IF97eVpt(pb_VD, tsr);

b_ky=msek*bmod;

z1=b_ky/s1-1;

fp=pi*d_vn*d_vn/4*z1;

wp=10;//Dp_VD*vp/fp;

lmb_s=IF97eLMpt(pb_VD, tsr);

vp=IF97eNUpt(pb_VD, tsr);

Prp=IF97ePRpt(pb_VD, tsr);

a2=0.023*lmb_s/d_vn*pow(wp*d_vn/vp, 0.8)*pow(Pr, 0.4);

k_PPVD=psi*a1/(1-a1/a2);

F_PPVD=Qpe_VD*1e+3/(k_PPVD*dt_PPVD);

Z_PPVD=F_PPVD/(msek*Fsek);

b_PPVD=(int)Z_PPVD*s2;

//определение площади ИСПВД

float lmb_gisp1, vis_gisp1, Pr_gisp1, lmb_st=50, dsr, k_ISPVD, F_ISPVD,

Z_ISPVD, b_ISPVD, dt_ISPVD;

dt1=q1-ts_VD;

dt2=q2-tek_VD;

qsr=(q1+q2)/2;

tsr=(tek_VD+ts_VD)/2;

dsr=(d_n+d_vn)/2;

if (dt1>dt2)

{

dtb=dt1;

dtm=dt2;

}

else

{

dtb=dt2;

dtm=dt1;

}

dt_ISPVD=(dtb-dtm)/log(dtb/dtm);

lmb_gisp1=Heat_Cond_DG(qsr);

vis_gisp1=KinVis_DG(qsr);

Pr_gisp1=Pr_DG(qsr);

Cz=0.91+0.0125*(10-2);

a1=0.2*lmb_gisp1/d_n*pow(wg*d_n/vis_gisp1, 0.65)*pow(Pr_gisp1, 0.33)*Cz*Cs;

k_ISPVD=1/(dsr*(1/(a1*d_n)+1/lmb_st*log(d_n/d_vn)));

F_ISPVD=Qs_VD*1e+3/(k_ISPVD*dt_ISPVD);

Z_ISPVD=F_ISPVD/(msek*Fsek);

b_ISPVD=(int)Z_ISPVD*s2;

//определение площади ЭКВД

float lmb_g, vis_g, Pr_g, lmb_v, vis_v, Pr_v, k_EKVD, F_EKVD, dt_EKVD,

Z_EKVD, b_EKVD, f_sig, sig21, eps=0.003;

dt1=q2-ts_VD;

dt2=q3-ts_ND;

qsr=(q2+q3)/2;

tsr=(ts_ND+ts_VD)/2;

if (dt1>dt2)

{

dtb=dt1;

dtm=dt2;

}

else

{

dtb=dt2;

dtm=dt1;

}

dt_EKVD=(dtb-dtm)/log(dtb/dtm);

lmb_g=Heat_Cond_DG(qsr);

vis_g=KinVis_DG(qsr);

Pr_g=Pr_DG(qsr);

lmb_v=IF97eLMpt(pb_VD, tsr);

vis_v=IF97eNUpt(pb_VD, tsr);

Pr_v=IF97ePRpt(pb_VD, tsr);

if(sig1<3) Cz=3.12*pow(5, 0.05)-2.5;

else if(sig1>=3) Cz=4*pow(5, 0.02)-3.2;

sig21=pow(0.25*sig1*sig1+sig2*sig2, 0.5);

f_sig=sig1-1/(sig21-1);

if (f_sig>0.1 & f_sig<=1.7) Cs=0.34*pow(0.34*f_sig, 0.1);

else if (f_sig>1.7 & f_sig<=4.5 &sig1<3) Cs=0.275*pow(f_sig, 0.5);

else if (f_sig>1.7 & f_sig<=4.5 &sig1>=3) Cs=0.34*pow(f_sig, 0.4);

a1=lmb_g/d_n*pow(wg*d_n/vis_g, 0.6)*pow(Pr_g, 0.33)*Cz*Cs;

a2=0.023*lmb_v/d_vn*pow(wp*d_vn/vis_v, 0.8)*pow(Pr_v, 0.4);

k_EKVD=a1/(1+eps*a1);

F_EKVD=Qek_VD*1e+3/(k_EKVD*dt_EKVD);

Z_EKVD=F_EKVD/(msek*Fsek);

b_EKVD=(int)Z_EKVD*s2;

// определение площади ППНД

float k_PPND, F_PPND, Z_PPND, b_PPND, dt_PPND;

dt1=q3-t0_ND;

dt2=q4-ts_ND;

qsr=(q3+q4)/2;

tsr=(ts_ND+t0_ND)/2;

if (dt1>dt2)

{

dtb=dt1;

dtm=dt2;

}

else

{

dtb=dt2;

dtm=dt1;

}

dt_PPND=(dtb-dtm)/log(dtb/dtm);

lmb_g=Heat_Cond_DG(qsr);

vis_g=KinVis_DG(qsr);

Pr_g=Pr_DG(qsr);

lmb_v=IF97eLMpt(pb_ND, tsr);

vis_v=IF97eNUpt(pb_ND, tsr);

Pr_v=IF97ePRpt(pb_ND, tsr);

Cz=0.91+0.0125*(1-2);

Cs=pow(1+(2*sig1-3)*(1-sig2/2),-2);

a1=0.2*lmb_g/d_n*pow(wg*d_n/vis_g, 0.65)*pow(Pr_g, 0.33)*Cz*Cs;

a2=0.023*lmb_s/d_vn*pow(wp*d_vn/vp, 0.8)*pow(Pr, 0.4);

k_PPND=psi*a1/(1-a1/a2);

F_PPND=Qpe_ND*1e+3/(k_PPND*dt_PPND);

Z_PPND=F_PPND/(msek*Fsek);

if (Z_PPND<1)Z_PPND=1;

b_PPND=(int)Z_PPND*s2;

//определение площади ИСПНД

float k_ISPND, F_ISPND, Z_ISPND, b_ISPND, dt_ISPND;

dt1=q4-ts_ND;

dt2=q5-ts_ND;

qsr=(q4+q5)/2;

tsr=(ts_ND+ts_ND)/2;

if (dt1>dt2)

{

dtb=dt1;

dtm=dt2;

}

else

{

dtb=dt2;

dtm=dt1;

}

dt_ISPND=(dtb-dtm)/log(dtb/dtm);

lmb_g=Heat_Cond_DG(qsr);

vis_g=KinVis_DG(qsr);

Pr_g=Pr_DG(qsr);

Cz=0.91+0.0125*(9-2);

a1=0.2*lmb_g/d_n*pow(wg*d_n/vis_g, 0.65)*pow(Pr_g, 0.33)*Cz*Cs;

k_ISPND=1/(dsr*(1/(a1*d_n)+1/lmb_st*log(d_n/d_vn)));

F_ISPND=Qs_ND*1e+3/(k_ISPND*dt_ISPND);

Z_ISPND=F_ISPVD/(msek*Fsek);

b_ISPND=(int)Z_ISPND*s2;

//определение площади ГПК

float k_GPK, F_GPK, Z_GPK, b_GPK, dt_GPK;

dt1=q5-tgp_11;

dt2=qyx-tgp_1;

qsr=(q5+qyx)/2;

tsr=(tgp_11+tgp_1)/2;

if (dt1>dt2)

{

dtb=dt1;

dtm=dt2;

}

else

{

dtb=dt2;

dtm=dt1;

}

dt_GPK=(dtb-dtm)/log(dtb/dtm);

lmb_g=Heat_Cond_DG(qsr);

vis_g=KinVis_DG(qsr);

Pr_g=Pr_DG(qsr);

if(sig1<3) Cz=3.12*pow(5, 0.05)-2.5;

else if(sig1>=3) Cz=4*pow(5, 0.02)-3.2;

sig21=pow(0.25*sig1*sig1+sig2*sig2, 0.5);

f_sig=sig1-1/(sig21-1);

if (f_sig>0.1 & f_sig<=1.7) Cs=0.34*pow(0.34*f_sig, 0.1);

else if (f_sig>1.7 & f_sig<=4.5 &sig1<3) Cs=0.275*pow(f_sig, 0.5);

else if (f_sig>1.7 & f_sig<=4.5 &sig1>=3) Cs=0.34*pow(f_sig, 0.4);

a1=lmb_g/d_n*pow(wg*d_n/vis_g, 0.6)*pow(Pr_g, 0.33)*Cz*Cs;

k_GPK=a1/(1+eps*a1);

F_GPK=Qgpk*1e+3/(k_GPK*dt_GPK);

Z_GPK=F_GPK/(msek*Fsek);

b_GPK=(int)Z_GPK*s2;

// Запись результатов расчета в массив с округлением

float *M1 = new float [30];

float MASKU [] = {q2*1e+3, Dp_VD*1e+3, q1*1e+3, q3*1e+3, q5*1e+3,

Dp_ND*1e+3, q4*1e+3, Dd*1e+3, Grec*1e+3, qyx*1e+3, nky*1e+3, Qgas*1e+3,

Qsteam*1e+3, Qgpk*1e+3, Qs_ND*1e+3, Qpe_ND*1e+3, Qek_VD*1e+3, Qs_VD*1e+3,

Qpe_VD*1e+3, k_PPVD*1e+3, F_PPVD*1e+3, (int)Z_PPVD*1e+3, b_PPVD*1e+3, dt_PPVD*1e+3, k_ISPVD*1e+3,

F_ISPVD*1e+3, (int)Z_ISPVD*1e+3, b_ISPVD*1e+3, dt_ISPVD*1e+3, k_EKVD*1e+3, F_EKVD*1e+3,

(int)Z_EKVD*1e+3, b_EKVD*1e+3, dt_EKVD*1e+3, k_PPND*1e+3, F_PPND*1e+3, (int)Z_PPND*1e+3, b_PPND*1e+3,

dt_PPND*1e+3, k_ISPND*1e+3, F_ISPND*1e+3, (int)Z_ISPND*1e+3, b_ISPND*1e+3, dt_ISPND*1e+3, k_GPK*1e+3,

F_GPK*1e+3, (int)Z_GPK*1e+3, b_GPK*1e+3, dt_GPK*1e+3};

M1=MASKU;

return M1;

}

Листинг А.4

/*Подпрограмма теплового расчета паровой турбины*/

//---------------------------------------------------------------------------

/*Исходные данные для расчета*/

float *PT (float Pvd, float Pnd, float Pk, float tvd, float tnd,float Gvd,

float Gnd, float Gd)

//----------------------------------------------------------------------------

{

/*Используемые переменные*/

double noi_vd, vcp,

H0_gr,Kvl,Hi_vd,hk_vd,h0_nd,hcm_nd,Oz,dHvc,Omega,Gk,Vk,noi,hk_nd,H0_nd,yvl,

y0,yz,H0_vl,Ni,i_vd,i_nd,Vvd,vz,dz,lz,noi_nd,Hi_nd,H0_vd,snd,svd,h0_vd,Pvl,Xvl,

t1k,h1k,hvl, Hhi,N0;

/*Расчет*/

//Определение параметров пара

i_vd=IF97eHpt(Pvd,tvd);

i_nd=IF97eHpt(Pnd,tnd);

H0_gr=i_vd-i_nd;

svd=IF97eSpt(Pvd,tvd);

Vvd=IF97eVpt(Pvd,tvd);

vz=IF97eVps(Pnd,svd);

Kvl=1;

//Расчет ЧВД

vcp=pow(Vvd*vz,0.5);

h0_nd=i_nd;

h0_vd=IF97eHps(Pnd,svd);

H0_gr=i_vd-h0_vd;

H0_vd=i_vd-h0_vd;

noi_vd=(0.92-0.2/(2*Gvd*vcp))*(1+(H0_gr-700)/(2*10000))*Kvl ;

Hi_vd=H0_gr*noi_vd;

hk_vd=i_vd-Hi_vd;

hcm_nd=(2*Gvd*hk_vd+(2*Gnd-Gd)*h0_nd)/(2*(Gvd+Gnd)-Gd);

dHvc=18;

snd=IF97eSph(Pnd,hcm_nd);

hk_nd=IF97eHps(Pk,snd);

H0_nd=hcm_nd-hk_nd;

Xvl=0;

Pvl=Pnd;

/*Нахождение давления при степени сухости x=1*/

do

{

Pvl=Pvl-0.001;

Xvl=IF97eXps(Pvl,snd);

}

while (Xvl==1);

// Расчет ЧНД

y0=0;

yvl=0.1;

yz=1-IF97eXph(Pk,hk_nd);

hvl=IF97eHps(Pvl,snd);

H0_vl=hcm_nd-hvl;

Kvl=1-0.4*(1-yvl)*(y0+yz)*(H0_vl/H0_nd);

noi_nd=0.87*(1+(H0_nd-400)/10000)*Kvl-dHvc/H0_nd;

Hi_nd=H0_nd*noi_nd;

hk_nd=hcm_nd-Hi_nd;

N0=2*Gvd*H0_vd+(2*(Gvd+Gnd)-Gd)*H0_nd;

Ni=2*Gvd*H0_vd*noi_vd+(2*(Gvd+Gnd)-Gd)*H0_nd*noi_nd;

noi=N0/Ni;

t1k=IF97eTSp(Pk);

h1k=IF97eHpt(Pk,t1k);

Hhi=2*(Gvd+Gnd)*(hk_nd-h1k);

/*Запись результатов в массив с округлением*/

float *M1= new float [10];

float MASPT []= {noi_vd*1000, noi_nd*1000,noi*1000,N0*1000, Ni*1000, H0_vd*1000, Hi_vd*1000, H0_nd*1000, Hi_nd*1000, Hhi*1000,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};

M1=MASPT;

return M1;

}

Листинг А.5

//Подпрограмма расчета ступеней ГТУ

//---------------------------------------------------------------------------

// Расчет ступени газовой турбины по заданному корневому диаметру

// исходные данные: G-кг/с;P0-МПа(торможения);T0-град К(торможения);

// n-об/сек;d-корневой диаметр,м;dl-перекрыша,м;b1,b2-хорды,м;

// alfa_1ef-град;Fu-площадь зазора диафрагменного уплотнения,м2;

// R-газовая постоянная, Дж/кг*град;

float *RTSGAS3( double G, double P0, double T0, double n, double dk,

double R, double A1, double e, double alfa_1ef, double dL, double b1,

double b2, double Fu)

{

float pi=3.141593, deg=0.017453292519943, u, a2, a1,alfa_L, C1, Cu1, TM,

betta_22, beta_2b, W2,W2u, C2, alfa_2, C, alfa, U, Cu, W, betta, Xa,

p0, dHvc, H0s,H0l,V2t1,delta_ekv,dzet_du,dp,dzet_pu,dH_sum,dh_vs,betta_2b,N_OI,T2,V2,T2t1;

float V0, T2t, T1t, T1, P2, P1, V2t, V1t, T10t, P10t, V10t, C1t,

M1t, E1, alfa_1, F1, L1, W1, fi, psi, mu1, mu2, mu11, dmu, betta_1,

W2t, M2t, E2, betta_2, F2, L2, KPD_OL, N_OL, KPD_OI, N_I, dh_s, dHl,

dzet_tr, dzet_ut, Xi_vs, Ekr,k,p2,dh_l,betta_2ef, dzet_parc, Eps,P1kr,V1kr,P2kr,V2kr,

r1, r2, r3, r4, fi11, dfi, fi1, cp1, cp0, cp01, cp12, d_cp, ro_t, H0;

mu1=0.97;

fi1=0.95;

cp0=Int_sm(T0-273, A1)/(T0-273);

for (dmu=1, dfi=1;abs(dmu)>0.001& dfi>1e-3;) {

for(float delta_L=1, l2=0.02; delta_L>1e-3;) {

for (float dcp=1; dcp>1e-3;) {

d_cp=dk+l2;

ro_t=1-(1-0.03)*pow(dk/d_cp, 1.8);

Xa=fi1*cos(alfa_1ef*deg)/(2*sqrt(1-ro_t));

H0=12.3*d_cp*d_cp/(Xa*Xa)*(n/50)*(n/50);

H0s=H0*(1-ro_t);

C1t = sqrt( 2000 * H0s);

TM=R/(cp0*1000);

T1t=T0-(H0s/cp0);//*1000;

cp01=Int_sm((T0+T1t)/2-273, A1)/((T0+T1t)/2-273);

dcp=fabs(cp0-cp01)/cp0*100;

cp0=cp01;

}

GAS(P0,T0,TM,R,T1t,&P1,&V1t);

F1 = G * V1t / ( mu1 * C1t );

L1 = F1 / ( pi * d_cp *sin( alfa_1ef * deg ) );

L2=L1+dL;

delta_L=fabs(l2-L2)/L2*100;

l2=L2;

}

u=pi*n*d_cp;

V0=R*T0/(P0*1000000);

cp1=Int_sm(T1t-273, A1)/(T1t-273);

for( float dcp=1; dcp>1e-3;) {

T2t1=T0-H0/cp1;

cp12=Int_sm((T2t1+T1t)/2-273, A1)/((T2t1+T1t)/2-273);

dcp=fabs(cp1-cp12)/cp1*100;

cp1=cp12;

}

H0l=H0-H0s;

TM=R/(cp12*1000);

GAS(P0,T0,TM,R,T2t1,&P2,&V2t1);

a2=sqrt(1.4*P2*V2t1*1000000);

a1=sqrt(1.4*P1*V1t*1000000);

C1t=sqrt(2000*H0s);

Eps=pow(2/(1.4+1), 1.4/(1.4-1));

P1kr=Eps*P0;

V1kr=pow(P0/P1kr, 1/1.4)*V0;

E1=P1/P0;

M1t=C1t/a1;

if ((M1t-1.05)<0)

{

alfa_1=alfa_1ef;

F1=G*V1t/(mu1*C1t);

}

else

{

F1=G/(0.685*mu1*sqrt(P0*1000000/V0));

alfa_1=asin(sin(alfa_1ef*deg)*a1*V1t/(C1t*V1kr))/deg;

}

L1=F1/(pi*d_cp*sin(alfa_1ef*deg));

mu11=0.982-0.005*b1/L1;

dmu=mu11-mu1;

mu1=mu11;

fi11=0.980-0.009*b1/L1;

dfi=fabs(fi1-fi11)/fi1*100;

fi1=fi11;

}

C1=fi1*C1t;

C=C1; alfa=alfa_1; U=u;

TRK(C,U,alfa,&Cu,&W,&betta);

Cu1=Cu; W1=W; betta_1=betta;

dh_s=(1-fi1*fi1)*C1t*C1t/2000;

T1=T1t+dh_s/cp1;//*1000;

T10t=T1t+(W1*W1)/(2000*cp1);

GAS(P1,T1,TM,R,T10t,&P10t,&V10t);

W2t=sqrt(2000*H0l+W1*W1);

T2t=T1-H0l/cp12;//*1000;

GAS(P1,T1,TM,R,T2t,&P2,&V2t);

R2:M2t=W2t/a2;

E2=P2/P10t;

L2=L1+dL;

mu2=0.965-0.015*b2/L2;

psi=0.957-0.011*b2/L2;

P2kr=P10t*Eps;

V2kr=pow(P10t/P2kr, 1/1.4)*V10t;

if (M2t<1.05)

{

F2=G*V2t/(mu2*W2t);

betta_2ef=asin(F2/(pi*d_cp*L2))/deg;

betta_2= betta_2ef;

}

else

{

F2=G/(0.667*mu2*1000*sqrt(P10t/V10t));

betta_2ef = asin(F2 / ( pi * d_cp * e * L2 ))/deg;

betta_2 = asin(sin(betta_2ef*deg)*a2*V2t/(W2t*V2kr))/deg;

}

W2=psi*W2t;

C=W2; alfa=betta_2; U=u;

TRK(C,U,alfa,&Cu,&W,&betta);

dh_l=(1-psi*psi)*W2t*W2t/2000;

W2u=Cu;C2=W; alfa_2=betta;

dh_vs=C2*C2/2000;

Xi_vs=pow(sin(alfa_2*deg),2);

KPD_OL=(H0-dh_s-dh_l-dh_vs)/(H0-Xi_vs*dh_vs);

N_OL=G*H0*KPD_OL;

if (e!=1)

{

dzet_parc = 2 * 0.065 / sin(alfa_1ef * deg ) * (1 - e) / e * Xa * Xa * Xa +

0.25 * b2 * L2 / F1 * 2 * KPD_OL * Xa;

}

else dzet_parc=0;

dzet_tr=0.008*d_cp*d_cp/F1*pow(Xa,3);

delta_ekv=1/sqrt(4/(0.003*0.003)+3/(0.0005*0.0005));

dzet_du=0.75*Fu/(mu1*F1*sqrt(6))*KPD_OL;

dp=d_cp+L2;

dzet_pu=pi*dp*delta_ekv/F1*sqrt(ro_t+1.8*(L1/d_cp))*KPD_OL;

dzet_ut=dzet_du+dzet_pu;

dH_sum=(dzet_tr+dzet_ut+ dzet_parc)*H0;

KPD_OI=KPD_OL-dH_sum/H0;

//KPD_OI=(H0-dh_s-dh_l-dH_sum-Xi_vs*dh_vs)/(H0-Xi_vs*dh_vs);

N_OI=G*H0*KPD_OI;

T2=T2t+(dh_l+dH_sum+(1-Xi_vs)*dh_vs)/cp12;

V2=R*T2/(P2*1000000);

T0=T2+Xi_vs*dh_vs/cp12;

P0=P2+dh_vs/V2/1000;

//Запись результатов в массив

float *M7 = new float [43];

float MASGAS3 [] = { Xa, H0, d_cp, ro_t, H0s, H0l, V0,P1,V1t,P2,V2t, u, C1t, mu1, F1,alfa_1, L1, fi1, C1, W1, betta_1, W2t, L2, mu2, F2, betta_2, betta_2ef, psi, W2, C2, alfa_2, M1t, M2t, dh_s, dh_l, dh_vs, KPD_OL, KPD_OI, N_OI, T0, P0, r1, r2, r3};

M7=MASGAS3;

return M7;

}

//----------------------------------------------------------------------------

//----------------------------------------------------------------------------

// Массив зависимости значений перекрыш от длины сопловых лопаток

void overroof (float L1, float *L2)

{

float dl;

if (L1>0.01&L1<=0.025) dl=0.0025;

else if (L1>0.025&L1<=0.05) dl=0.003;

else if (L1>0.05&L1<=0.075) dl=0.0035;

else if (L1>0.075&L1<=0.1) dl=0.004;

else if (L1>0.1&L1<=0.125) dl=0.005;

else if (L1>0.125&L1<=0.15) dl=0.006;

else if (L1>0.15&L1<=0.175) dl=0.007;

else if (L1>0.175&L1<=0.2) dl=0.008;

else if (L1>0.2&L1<=0.225) dl=0.009;

else if (L1>0.225&L1<=0.25) dl=0.01;

else if (L1>0.25&L1<=0.3) dl=0.011;

else if (L1>0.3&L1<=0.4) dl=0.012;

else if (L1>0.4&L1<=0.5) dl=0.013;

else if (L1>0.5&L1<=0.6) dl=0.014;

else if (L1>0.6&L1<=0.7) dl=0.015;

else if (L1>0.7) dl=0.016;

*L2=L1+dl;

}

Листинг А.6

//Подпрограмма расчета ступеней ЧВД

//---------------------------------------------------------------------------

// Расчет унифицированной ступени паровой турбины с короткими лопатками

// dср/L2 > 10, с постоянным корневым диаметром dk = const, лопатками

// постоянного профиля alfa 1ef, betta 2ef = const, и оптимальным

// для каждой ступени отношением скоростей Uk/Cф в корневом сечении

float *RTSSTEAM2 (float G, float P0, float i0, float n, float d1k, float ro_k,

float alfa_1ef, float b1, float b2, float Fu )

{

float pi=3.141593, deg=0.0174533, u, a2, a1, alfa_L, C1, Cu1, betta_22, dL, L1,

betta_2b, W2, W2u, C2, alfa_2, C, alfa, U, Cu, W, betta, Xa, V0, i2t, i1t, i1,

P2, P1, V2t, V1t, i10t, P10t, V10t, C1t, M1t, E1, alfa_1, F1, W1, betta_1, fi,

psi, mu1, mu2, mu11, dmu1, dmu2, W2t, M2t, E2, F2, KPD_OL, N_OL, KPD_OI, N_I,

dh_s, dh_l, dh_sum, dh_vs, dzet_tr, dzet_ut, Ekr, k, d2k, d1sr, d2sr, L2,mu1_vl,

ro_sr1, dro, Xa_sr, d2p, delta_L, i01, P01, delta_ekv, ro_sr, Ca, A, H0s, H0l,

u1sr, B, d1t, mu21, u2, dzet_du, dzet_pu, dsr, deltaL, V2, i_2, H0, betta_2,

r1,r2,r3,r4,r5,r6, x0, x2, hi1, hi2, K1, K2, Eps1, Eps2, x1, V1kr, V2kr, P1kr, P2kr,

mu2_vl, Y, h0_stg; //q=0.03;

mu1=0.97;

mu2=0.92;

fi=0.95;

ro_sr=ro_k;

B: Xa=fi*cos(alfa_1ef*deg)/(2*sqrt(1-ro_sr));

Ca=pi*d1k*n/Xa;

H0=Ca*Ca/2000;

V0=v(i0, P0);

x0=x(i0, P0);

i1t=i0-(1-ro_sr)*H0;

P1=p2(P0, i0, i1t);

V1t=v(i1t, P1);

x1 = x(i1t, P1);

R: A=G*V1t/(mu1*Ca*pi*sin(alfa_1ef*deg)*sqrt(1-ro_sr));

L1=(-d1k+sqrt(d1k*d1k+4*A))/2;

fi=0.980-0.009*b1/L1;

ro_sr1=1-(1-ro_k)*(pow((d1k+L1)/d1k, -1.8));

mu11=0.982-0.005*b1/L1;

mu1_vl = mu11*pow(x1,-0.5);

dmu1 = mu1_vl - mu1;

mu1=mu1_vl;

if (abs(dmu1)>0.001) goto R;

dro=ro_sr1-ro_sr;

ro_sr=ro_sr1;

if (abs(dro)>0.0005) goto B;

d1sr=d1k+L1;

F1=pi*d1sr*L1*sin(alfa_1ef*deg);

H0s=H0*(1-ro_sr);

H0l=H0-H0s;

C1t=sqrt(2000*H0s);

C1=fi*C1t;

u1sr=pi*d1sr*n;

TRK(C1, u1sr, alfa_1ef, &Cu1, &W1, &betta_1);

dh_s=(1-fi*fi)*C1t*C1t/2000;

i1=i1t+dh_s;

i10t=i1+(W1*W1)/2000;

P10t=p2(P1, i1, i10t);

V10t=v(i10t, P10t);

W2t=sqrt(2000*H0l+W1*W1);

i2t=i1-H0l;

P2=p2(P1, i1, i2t);

V2t=v(i2t, P2);

x2=x(i2t, P2);

KOEF(P1,i1t, x1, &K1, &hi1, &Eps1);

KOEF(P2,i2t, x2, &K2, &hi2, &Eps2);

a1=sqrt(K1*P1*V1t*1e+6);

a2=sqrt(K2*P2*V2t*1e+6);

M1t=C1t/a1;

P1kr=P0*Eps1;

V1kr=pow(P0/P1kr, 1/K1)*V0;

if ((M1t-1.05)<0)

{

alfa_1=alfa_1ef;

}

else

{

alfa_1=asin(sin(alfa_1ef*deg)*a1*V1t/(C1t*V1kr))/deg;

}

M2t=W2t/a2;

P2kr=P10t*Eps2;

V2kr=pow(P10t/P2kr, 1/K2)*V10t;

/*if (M2t<1.05)

{

betta_2= betta_2ef;

}

else

{

betta_2 = asin(sin(betta_2ef*deg)*a2*V2t/(W2t*V2kr))/deg;

}*/

overroof(L1, &L2);

d2k=d1k-0.001;

d2sr=d2k+L2;

D: B=(pow(L2*2+d2k, 2) - d2k*d2k)/4;

//B=G*V2t/(mu2*W2t*pi*sin(betta_2*deg));

betta_2=asin(G*V2t/(B*mu2*W2t*pi))/deg;

//L2=(-d2k + sqrt(d2k * d2k + 4 * B))/2;

F2 = pi * d2sr * L2 * sin(betta_2 * deg );

mu21=0.965-0.015*b2/L2;

Y=sin(betta_2*deg)/sin(betta_1*deg);

mu2_vl=mu2*pow(x2,-(1-Y)/2);

dmu2=mu2_vl-mu2;

mu2=mu2_vl;

if(abs(dmu2)>0.001) goto D;

psi=0.957-0.011*b2/L2;

W2=psi*W2t;

u2=pi*d2sr*n;

TRK(W2, u2, betta_2, &W2u, &C2, &alfa_2);

dh_vs=C2*C2/2000;

KPD_OL=(u2*(Cu1+W2u-u2))/((H0-dh_vs)*1000);

Xa_sr=Xa*d2sr/d2k;

dzet_tr=0.0008*d2sr*d2sr/F1*pow(Xa_sr,3);

dzet_du=0.75*Fu/(mu1*F1*sqrt(6))*KPD_OL;

delta_ekv = 1 / (sqrt(4 / (0.003 * 0.003) + 1.5 * 2/(0.0005 * 0.0005)));

d2p=d2sr+L2;

dzet_pu=pi*d2p*delta_ekv/F1*sqrt(ro_sr+1.8*(L1/d1sr))*KPD_OL;

dzet_ut=dzet_du+dzet_pu;

dh_sum=(dzet_tr+dzet_ut)*H0;

dh_l = ( 1 - psi * psi ) * W2t * W2t / 2000;

KPD_OI=KPD_OL-(dzet_tr+dzet_ut);

N_I=G*H0*KPD_OI;

dL=d2p/L2;

//-----------------------------------------------------------------------------

i_2=i2t+dh_l+dh_sum;

//V2 = v(i_2,P2);

i01=i_2+dh_vs;

P01=p2(P2, i_2, i01);

//Запись результатов в массив

float *M2 = new float [44];

float MASRTS2 [] = { Xa, H0, V0, x0, P1, V1t, x1, P2, V2t, x2, F1, L1, fi,

mu1, H0s, H0l, C1t, M1t, C1, alfa_1, u1sr, W1, betta_1, W2t, betta_2, M2t,

F2, L2, mu2, psi, W2, u2, C2, alfa_2, KPD_OL, dh_s, dh_l, dh_vs, KPD_OI, N_I,

dL, i01, P01};

M2=MASRTS2;

return M2;

}

Листинг А.7

//Подпрограмма расчета ступеней ЧНД

//---------------------------------------------------------------------------

// Расчет ступени паровой турбины ЧНД

// по заданному корневому диаметру

//

// исходные данные: G-кг/с;P0-МПа(торможения);i0-кДж/кг(торможения);

// n-об/сек;d-корневой диаметр,м;b1,b2-хорды,м; alfa_1ef-град;

// Fu-площадь зазора диафрагменного уплотнения,м2

float *RTSSTEAM3(float G, float P0, float i0, float n, float dk,

float b1, float b2, float alfa_1ef, float Fu)

{

float pi = 3.141593, deg = 0.017453292519943, u, a1, a2, alfa_L, x2,

C1, Cu1, betta_2, W2, W2u, C2, alfa_2, dzet_pu, dh_vs, H0, ro_t,

C, alfa, U, Cu, W, betta, Xa, delta_ekv, dzet_du, dp, x0, dH_sum;

float H0s, H0l, V0, i2t1, i1t, i2t, i1, P2, Ps, P1, S0, S1, V2t, V1t, i10t,

P10t, V10t, C1t, M1t, E1, alfa_1, F1, L1, W1, betta_1, fi, fi1, fi11=0.95, dfi, psi,

mu1, mu2, mu11=0.97, dmu=10, dh_s, dHl, dHsum, Xi_vs, Xo, X2, N_OI, i2,

Ekr, k, W2t, M2t, E2, F2, L2, KPD_OL, N_OL, KPD_OI, V2,

N_I, dzet_parc, dzet_tr, dzet_ut, dzet_vl, P2t,r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7,

hi1, hi2, K1, K2, Eps1, Eps2, x1, P1kr, V1kr, betta_2ef, V2kr, P2kr,

Y, mu1_vl, mu2_vl, d_cp, K0=0.95; //l2=0.09, delta_L;

A: fi =fi11;

R: mu1 = mu11;

for(float delta_L=1, l2=0.09; delta_L>1e-3;) {

d_cp=dk+l2;

ro_t=1-(1-0.05)*pow(dk/d_cp, 1.8);

Xa=fi*cos(alfa_1ef*deg)/(2*sqrt(1-ro_t));

H0=12.3*K0*d_cp*d_cp/(Xa*Xa);

H0s=H0*(1-ro_t);

C1t = sqrt( 2000 * H0s);

i1t = i0 - H0s;

P1 = p2( P0, i0, i1t );

V1t = v( i1t, P1 );

F1 = G * V1t / ( mu1 * C1t );

L1 = F1 / ( pi * d_cp *sin( alfa_1ef * deg ) );

overroof(L1, &L2);

delta_L=fabs(l2-L2)/L2*100;

l2=L2;

}

u = pi * n * d_cp;

i2t1 = i0 - H0;

H0l = H0 - H0s;

V0 = v( i0, P0 );

P2 = p2( P0, i0, i2t1 );

x0 = x( i0, P0 );

x1 = x(i1t, P1);

KOEF(P1,i1t, x1, &K1, &hi1, &Eps1);

a1 = sqrt( K1 * P1 * V1t ) * 1000;

C1t = sqrt( 2000 * H0s);

M1t = C1t / a1;

if (M1t<1.05)

{

alfa_1 = alfa_1ef;

F1 = G * V1t / ( mu1 * C1t );

}

else

{

F1 = G / ( hi1 * mu1 *1000 * sqrt( P0 / V0 ) );

P1kr=P0*Eps1;

V1kr=pow(P0/P1kr, 1/K1)*V0;

alfa_1=asin(sin(alfa_1ef*deg)*a1*V1t/(C1t*V1kr))/deg;

}

L1 = F1 / ( pi * d_cp *sin( alfa_1ef * deg ) );

mu11 = 0.982 - 0.005 * b1/L1;

mu1_vl = mu11*pow(x1,-0.5);

dmu = mu1_vl - mu1;

mu11=mu1_vl;

if (abs(dmu)>0.001) goto R;

fi1 = 0.980 - 0.009*b1/L1;

dfi=fabs(fi-fi1)/fi*100;

fi11=fi1;

if (dfi>0.00001) goto A;

C1 = fi * C1t;

TRK (C1, u, alfa_1, &Cu, &W1, &betta_1);

//W1=sqrt(C1*C1+u*u-2*u*C1*cos(alfa_1*deg));

//betta_1=atan(C1*sin(alfa_1*deg)/(C1*cos(alfa_1*deg)-u))/deg;

dh_s = ( 1 - fi * fi ) * C1t * C1t / 2000;

i1 = i1t + dh_s;

i10t = i1 + ( W1 * W1 ) / 2000;

P10t = p2( P1, i1, i10t );

V10t = v( i10t, P10t );

W2t = sqrt( 2000 * H0l + W1 * W1 );

i2t = i1 - H0l;

V2t = v( i2t, P2 );

x2 = x( i2t, P2 );

KOEF(P2, i2t, x2, &K2, &hi2, &Eps2);

a2 = sqrt( K2 * P2 * V2t ) * 1000;

M2t = W2t / a2;

P2kr=P10t*Eps2;

V2kr=pow(P10t/P2kr, 1/K2)*V10t;

overroof (L1, &L2);

//L2 = L1 + dL;

mu2 = 0.965 - 0.015*b2/L2;

psi = 0.957 - 0.011*b2/L2;

M: if( M2t<1.05 )

{

F2 = G * V2t / ( mu2 * W2t );

betta_2ef = asin(F2 / ( pi * d_cp *L2 ))/deg;

betta_2 = betta_2ef;

}

else

{

F2 = G / ( hi2 * mu2 *1000 * sqrt( P10t / V10t ) );

betta_2ef = asin(F2 / ( pi * d_cp* L2 ))/deg;

betta_2 = asin(sin(betta_2ef*deg)*a2*V2t/(W2t*V2kr))/deg;

}

Y=sin(betta_2*deg)/sin(betta_1*deg);

mu2_vl=mu2*pow(x2,-(1-Y)/2);

mu2=mu2_vl;

if(fabs(mu2-mu2_vl)/mu2*100>1e-3) goto M;

W2 = psi * W2t;

TRK (W2, u, betta_2, &W2u, &C2, &alfa_2);

//C2 = sqrt(W2*W2+u*u-2*u*W2*cos(deg*betta_2));

//alfa_2 = atan((W2*sin(deg*betta_2ef))/(W2*cos(deg*betta_2ef)-u))/deg;

dHl = ( 1 - psi * psi ) * W2t * W2t / 2000;

dh_vs = C2 * C2 /2000;

Xi_vs = sin( alfa_2 * deg ) * sin( alfa_2 * deg );

KPD_OL = (H0-dh_s-dHl-dh_vs) / (H0-Xi_vs*dh_vs);

/*if (e!=1)

{

dzet_parc = 2 * 0.065 / sin(alfa_1ef * deg ) * (1 - e) / e * Xa * Xa * Xa +

0.25 * b2 * L2 / F1 * 2 * KPD_OL * Xa;

}*/

//else dzet_parc=0;

dzet_tr = 0.0008 * d_cp *d_cp / F1 * Xa * Xa * Xa;

delta_ekv = 1 / (sqrt(4 / (0.003 * 0.003) + 1.5 * 2/(0.0005 * 0.0005)));

dzet_du = 0.75 * Fu * KPD_OL / (mu1 * F1 * sqrt(6));

dp = d_cp + L2;

dzet_pu = pi * dp * delta_ekv * (sqrt (ro_t + 1.8 * (L1 / d_cp)) * KPD_OL)/ F1;

dzet_ut = dzet_du + dzet_pu;

dzet_vl = 2 * Xa * (0.9 * (1 - x0) + 0.35 * ((1 - x2) - (1 - x0)));

dH_sum = (dzet_parc + dzet_ut + dzet_vl + dzet_tr) * H0;

KPD_OI = KPD_OL-dH_sum/H0;

N_OI = G * H0 * KPD_OI;

//

// Определение параметров торможения P0 и T0 перед следующей ступенью турбины:

//

i2 = i2t + dHl + dH_sum + (1 - Xi_vs ) * dh_vs;

i0 = i2 + Xi_vs * dh_vs;

P0 = p2(P2, i2, i0);

float *M6 = new float [49];

float MASRTS6 [] = { u, Xa, H0, ro_t, d_cp, H0s, H0l, V0, x0, P1, V1t, x1, P2, V2t, x2, C1t, M1t, mu1, F1, L1, alfa_1, fi, C1, W1, betta_1, W2t,

L2, mu2_vl, F2, betta_2, betta_2ef, psi, W2, C2, alfa_2, M2t, dh_s, dHl, dh_vs, KPD_OL,KPD_OI, N_OI, i0, P0};

M6=MASRTS6;

return M6;

}

//---------------------------------------------------------------------------

//Подпрограмма расчета треугольника скоростей

void TRK(float C, float U, float alfa, float *Cu, float *W, float *betta )

{

float pi = 3.141593, deg = 0.017453292519943, CA, WU, B1;

*Cu = C * cos( alfa * deg );

CA = C * sin( alfa * deg );

WU = *Cu - U;

B1 = atan ( CA /fabs(WU) );

if (*Cu<U)

{B1=pi-B1;

*betta=B1/deg;}

else *betta = B1/deg;

*W = sqrt( WU*WU + CA*CA);}

Размещено на Allbest.ru