平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） （2）加大喷嘴与动叶的出口角。末级喷嘴出口角可达18°～20°

（3）选用较大的速度比。一般的冲动式汽轮机速度比Xa可在0.48～0.52范围内选取，有时末级速度比可达0.6.

低压级组一般工作在湿蒸汽区，为了较少湿气损失及其给叶片带来水湿破坏，要求非中间再热式汽轮机最终的蒸汽湿度不超过12%。在设计时要考虑设置去湿装置和相应的去湿措施。

第五章 压力级比焓降分配及级数的确定

5.1 蒸汽通道的合理形状

一 冲动式汽轮机

冲动式汽轮机常用的蒸汽通道形状有三种。等根径、根径增大、根径加、根径减小。 1等根径为根部直径相等的蒸汽通道形状。这种通道最宜被整段转子采用。其各级转子的平均直径是逐渐增加的。国产高参数汽轮机的高压转子及大功率中间再热汽轮机的中压

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平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 转子都是等根径的。背压式汽轮机由于排汽压力较高，容积流量变化较小，其通道形状通常也设计成等径的。

2 根径增大为根部逐渐增大的蒸汽通道形状。此种通道形状可使高压级叶片加长，低压级叶片减短，能充分满足容积流量增加较快的要求。使用于套装叶轮的转子和低压焊接转子。为控制低压部分由于叶片顶部扩张严重而导致的流动损失，一般应是顶部扩张角不超过40°。

3 根径减小为根部直径逐渐减小的蒸汽通道形状。其平均直径虽然任就逐渐增加，但看根部直径却逐渐减小，叶片根部流动条件较差仅在低压部分采用。

蒸汽流过汽轮机各级时其容积流量变化程度是不相同的，所以整台汽轮机的蒸汽通道形状常为上述几种情况的组合。

5.2 各级平均直径的确定

压力级中比焓降分配的主要依据是各级要有合适的速度比Xa，同时使通道形状光滑变化以达到较高的能效率。所以首先要考虑各级直径的选取各级直径的选取既要考虑通道的光滑性还要考虑通用性。其中第一压力级平均直径影响较大。

一 第一压力级平均直径的估取

第一压力级的平均直径可以根据调节级和末级的平均直径适当估取。由于调节级的部分进汽在工况变动时是变化的，与第一压力级的进汽不同，因此两级平均直径是不同的，一般两级平均直径之差不小于50～100mm.对单缸汽轮机来说，首末两级平均直径之比不小于0.46～0.6.所以当末级为通用叶型级时，第一压力级的平均直径就可以根据末级直径估取。

第一压力级的偶家直径可按下式估算

dm′=错误！未找到引用源。

( 5.1)

上式可根据喷嘴的流量方程。速度与速度比关系推导得出。 用下面简化公式也可以进行平均直径估算

dm′=

(5.1a)

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= 错误！未找到引用源。

平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）

dm′=

=

= 0.8 (m) (5.1b)

(查单列级速度比Xa=0.35～0.44，取Xa=0.40；错误！未找到引用源。ht≈50错误！未找到引用源。)

式中 G--通过第一压力级的蒸汽流量 n--汽轮机转速.

错误！未找到引用源。ht ht—级理想比焓降. Xa—第一压力级速度比.

ln—第一压力级喷嘴高度，估取时ln>0.012～0.02. Ωm—第一压力级平均反动度.

Un—喷嘴流量系数，过热取通常取0.97.

e—第一压力级部分进汽，尽量使e=1需与叶高ln相应估取.

—第一压力级喷嘴出口角.

.

v1t—第一压力级喷嘴出口理想比熔 二 凝汽式汽轮机末级直径的估算

当末级不为通用级时，最后一级的平均直径可用下式估算：

错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。

（5.2）

=3 （m）

( 查表2——4得，错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=67.601错误！未找到引用源。=18.8错误！未找到引用源。,错误！未找到引用源。=0.015～0.025,取错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。,错误！未找到引用源。,查h—s图得错误！未找到引用源。=30错误！未找到引用源。,错误！未找到引用源。 式中 错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。

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平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。

以避免采用扭叶片，大容量机组可取较小值，但一般错误！未找到引用源。

三 确定压力级平均直径的变化

根据前述的蒸汽通道形状，确定压力级平均直径的变化规律。通常采用作图法，现介绍作图法

横坐标上任取长度为a的线段BD(一般a=25cm),用来表示第一压力级至末级动叶中心之轴向距离。在BD两端分别按比例画出第一压力级与末级的平均直径值如图中的AB与CD（一般AB=错误！未找到引用源。,CD=

.根据所选的通道形状，用光滑曲线

将A,C连接起来，AC曲线即为压力级各直径的变化规律。

5.3 级数的确定及比焓降的分配

一 级数的确定

1 压力级的平均直径dm在图4-4上将BD线段分为m等份，（m>5），从图中量出各段长度，求出平均直径为； dm =

=

= 1.8 (m)

2 压力级理想比焓降错误！未找到引用源。可有下式确定： 错（5.4）

误

！

未

找

到

引

用

源

（5.3）

。

=12.337x

=249.82 (KJ∕Kg)

3 压力级组的级数可由下式求得：

错误！未找到引用源。 （取整）

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