Parní turbína pro průmyslovou teplárnu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá termodynamickým návrhem protitlakové parní turbíny. Hmotnostní průtok páry turbínou je stanoven na základě požadovaného tepelného výkonu, který je odváděn v topném ohříváku za turbínou. Regulační stupeň turbíny je v provedení A-kolo a je u něj provedena optimalizace stupně reakce, při níž je stanoven vhodný profil rotorové lopatky a jeho velikost. Za regulačním stupněm následuje patnáct stupňů s přetlakovým lopatkováním, ve kterém stupně dosahují tlakového čísla v rozmezí 2,75 až 2,80. Regulační stupeň i přetlakové lopatkování splňují požadavky pevnostní kontroly. Dále je navržen vyrovnávací píst, ucpávkový systém a ložiska. Na závěr je pro turbínu vytvořena provozní charakteristika, a také výkres zobrazující podélný řez. Navržená turbína má otáčky 10 000 min^(1), při požadovaném tepelném výkonu svorkový výkon 5 863,4 kW a vnitřní termodynamickou účinnost 84,69 %.This diploma thesis deals with the thermodynamic design of a backpressure steam turbine. The mass flow of steam through the turbine is determined based on the required heat output, which is transferred in a heat exchanger at the turbine outlet. The governing stage of the turbine is in form of an impulse stage, with optimization of degree of reaction included. During the optimization, a suitable rotor blade was chosen as well as its size. The governing stage is followed by fifteen stages of reaction blading with the stage loading coefficient in the range of 2,75 to 2,80. The governing stage and the reaction blading both meet the mechanical strength requirements. Balancing piston, sealing system and bearings are also designed. Finally, a turbine characteristic is created as well as a longitudinal section. The designed turbine has a speed of 10 000 rpm. While supplying the required heat output, it has a terminal power output of 5 863,4 kW and a thermodynamic efficiency of 84,69 %.