Роторы ЦВД и ЦСД соединены жёсткой муфтой и имеют один общий упорный подшипник. Роторы ЦСД, ЦНД и генератора соединены полугибкими муфтами. Критические частоты вращения роторов турбины составляют: ЦВД-2325 об/мин, ЦСД-2210 об/мин, ЦНД-2425 об/мин.

2. Предварительный расчёт турбины

По известным р₀ =13,7 МПа и t₀ =554°С по hs-диаграмме находим h₀ =3475 кДж/кг, s₀ =6,60 кДж/(кг*К), v₀ =0,026 м³ /кг.

Определяем давление перед стопорными клапанами:

Потери давления в стопорном и регулирующем клапане от состояния пара перед стопорными клапанами до состояния перед соплами первой ступени оценивается по формуле:

Dp₀ =(0,03¸0,05) p₀ ,

где p₀ -давление перед стопорными клапанами. Принимаем потери в стопорных клапанах 0,05p₀ :

Dp₀ =0,05´13,70=0,69 МПа.

Тогда p₀ `= p<sub>0</sub> `-Dp₀ =13,70–0,690=13,01 МПа.

По p₀ `=13,01 МПа и h₀ =3475 кДж/кг находим по hs-диаграмме состояние пара перед ЦВД:

t₀ `=552°С, s<sub>0</sub> `=6,62 кДж/(кг*К), v₀ `=0,027 м³ /кг.

По s₀ =6,60 кДж/(кг*К) и p_к =2,1 МПа находим по hs-диаграмме состояние пара за ЦВД в адиабатическом процессе расширения пара:

t_ка =267°С, h_ка =2941 кДж/кг, v_ка =0,110 м³ /кг.

Адиабатический теплоперепад в турбине:

H₀ =h₀ -h_к =3475–2941=534 кДж/кг.

Предполагаемое значение внутреннего относительного КПД ЦВД: h_oi =0,75. Используемый теплоперепад ЦВД:

H_i =H₀ ´h_oi =534´0,75=400.5 кДж/кг.

Расход пара G, кг/с, на турбину определяем по формуле:

где N_э ^р – расчётная мощность турбины, кВт;

H_i -приведенный теплоперепад, кДж/кг;

h_м – механический КПД турбины;

h_г – КПД электрического генератора.

Принимаем согласно методическим указаниям h_м =0,98, h_г =0,98.

Параметры пара за турбиной в реальном процессе: р_к =2,1 МПа, t_к =324°С, h_к =3076 кДж/кг, s_к =6,84 кДж/(кг*К), v_к =0,125 м³ /кг.

3. Расчёт регулирующей ступени

Выбираем для турбины сопловое парораспределение, т.к. КПД турбины с сопловым парораспределением более устойчив при изменении нагрузок. В качестве регулирующей ступени принимаем двухвенечную ступень, которая обеспечивает сохранение КПД в широких пределах изменения расхода пара, т.к. турбина предполагается для работы в теплофикационном режиме.

Для снижения температуры в камере регулирующей ступени примерно до 440°С, необходим теплоперепад в регулирующей ступени H₀ ^рс =300,0 кДж/кг.

Фиктивная изоэнтропийная скорость пара: