Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование цилиндра среднего давления паровой турбины по заданным параметрам. Работа состоит из четырёх глав, которые включают в себя основные моменты по проектированию цилиндра среднего давления (ЦСД). В первой главе выполняется расчёт тепловой схемы паротурбинной установки мощностью 1200 МВт с системой регенеративного подогрева питательной воды (РППВ). Во второй главе производится газодинамический расчёт цилиндра среднего давления и профилирование рабочей лопатки последней ступени. Третья глава посвящена прочностным расчётам деталей проточной части ЦСД, а именно расчёту рабочей лопатки последней ступени, диска и ротора цилиндра. В четвёртой главе рассматривается конструкция паротурбинной установки, а также подробно описаны основные элементы конструкции ЦСД.

• Аннотация
• Annotation
• Введение
• 1. Расчёт тепловой схемы ПТУ
  • 1.1. Выбор параметров и состава тепловой схемы
  • 1.2. Построение процессов расширения вh-s диаграмме для трёхцилиндровой турбины
    • 1.2.1. Расчёт цилиндра высокого давления
    • 1.2.2. Расчёт цилиндра среднего давления
    • 1.2.3. Расчёт цилиндра низкого давления
  • 1.3. Определение характерных точек схемы и распределение перепадов энтальпий по подогревателям
    • 1.3.1. Характеристики седьмого подогревателя
    • 1.3.2. Характеристики четвёртого подогревателя
    • 1.3.3. Характеристики деаэратора
    • 1.3.4. Характеристики питательного насоса
    • 1.3.5. Характеристики конденсатного насоса
    • 1.3.6. Характеристики сальникового подогревателя
    • 1.3.7. Распределение перепадов энтальпий по подогревателям
  • 1.4. Расчёт подогревателей высокого давления
    • 1.4.1. Расчёт восьмого подогревателя
    • 1.4.2. Расчёт седьмого подогревателя
    • 1.4.3. Расчёт шестого подогревателя
  • 1.5. Расчёт турбопривода питательного насоса
  • 1.6. Расчёт деаэратора
  • 1.7. Расчёт подогревателей низкого давления
    • 1.7.1. Расчёт четвёртого подогревателя
    • 1.7.2. Расчёт третьего подогревателя
    • 1.7.3. Расчёт второго подогревателя и точки смешения
    • 1.7.4. Расчёт первого подогревателя
    • 1.7.5. Расчёт сальникового подогревателя
    • 1.7.6. Расчёт конденсатора
  • 1.8. Сведение баланса мощности и определение расходов
• 2. Газодинамический расчёт цилиндра
  • 2.1. Определение количества ступеней в цилиндре и распределение теплоперепадов по ним
  • 2.2. Проектировочный расчёт проточной части ЦСД по среднему диаметру
  • 2.3. Расчёт закрутки потока для последней ступени
  • 2.4. Построение треугольников скоростей и профилей направляющей и рабочей лопаток последней ступени ЦСД
• 3. Прочностной расчёт элементов проточной части цилиндра
  • 3.1. Расчёт на прочность профильной части рабочей лопатки
    • 3.1.1. Расчёт напряжений растяжения профильной части рабочей лопатки в Mathcad
    • 3.1.2. Расчёт напряжений растяжения рабочей лопатки в ANSYS
    • 3.1.3. Расчёт аэродинамической нагрузки, действующей на профильную часть рабочей лопатки в пяти сечениях по высоте
    • 3.1.4. Расчёт изгибающего момента в корневом сечении рабочей лопатки
    • 3.1.5. Расчёт изгибающих напряжений в корневом сечении рабочей лопатки
    • 3.1.6. Расчёт суммарных напряжений в корневом сечении рабочей лопатки
    • 3.1.7. Выбор материала лопатки и определение коэффициента запаса прочности
  • 3.2. Расчёт на прочность замкового соединения
    • 3.2.1. Конструирование замкового соединения
    • 3.2.2. Расчёт на прочность замкового соединения
  • 3.3. Расчёт собственных частот и форм колебаний профильной части рабочей лопатки и построение вибрационной диаграммы
  • 3.4. Расчёт на прочность диска
    • 3.4.1. Создание расчётной модели диска
    • 3.4.2. Расчёт напряжений в диске методом начальных параметров в программе Mathcad
    • 3.4.3. Расчёт напряжений в диске конечно-элементным методом в программе ANSYS
    • 3.4.4. Выбор материала диска и определения коэффициента запаса прочности
  • 3.5. Расчёт критической частоты вращения ротора
    • 3.5.1. Создание расчётной модели ротора
    • 3.5.2. Подготовка исходных данных
    • 3.5.3. Выполнение расчёта
    • 3.5.4. Выводы по расчёту ротора
• 4. Конструкция паротурбинной установки
  • 4.1. Назначение и описание установки
  • 4.2. Корпус цилиндра среднего давления
  • 4.3. Описание проточной части
    • 4.3.1. Ротор цилиндра среднего давления
    • 4.3.2. Конструкция соплового аппарата
    • 4.3.3. Конструкция рабочего колеса
  • 4.4. Подшипники
    • 4.4.1. Назначение и принцип работы подшипников
    • 4.4.2. Описание конструкции выбранного типа подшипников
    • 4.4.3. Защита проточной части от паров масла
  • 4.5. Лабиринтовые уплотнения, тип, назначение и принцип работы
    • 4.5.1. Концевые уплотнения
    • 4.5.2. Диафрагменные уплотнения
  • 4.6. Тепловые расширения: направления и фикспункты
  • 4.7. Основные моменты пуска и регулирования в процессе работы установки
• 5. Библиографический список
• Приложение 1
• Приложение 2