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汽轮机基础知识
一、基本概念
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工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质(如燃气、蒸汽等),依靠它在热机中的状态变化(如膨胀)才能获得功。
为了在工质膨胀中获得较多的功,工质应具有良好的膨胀性。在热机的不断工作中,为了方便工质流入与排出,还要求工质具有良好的流动性。因此,在物质的固、液、气三态中,气态物质是较为理想的工质。
?常用的状态参数有几个?基本状态参数有几个?
描述工质状态特性的物理量称为状态参数。常用的工质状态参数有温度、压力、比容、焓、熵、内能等,基本状态参数有温度、压力、比容。
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把热能转变为机械能的设备称为热机。如汽轮机、内燃机、燃轮气机等。
、表压力?
容器内工质本身的实际压力称为绝对压力,用符号p表示。工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力,用符号pg表示。因此,表压力就是我们用表计测量所得的压力,大气压力用符号patm表示。
绝对压力与表压力之间的关系为:
pa=pg+p atm 或 pg=p a-p atm
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当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫真空。用符号“pv”表示。其关系式为:
pv=patm-pa (1—3)
用百分数表示真空值的大小,称为真空度。真空度是真空值和大气压力比值的百分数,即:
真空度=pv / patm×100%
、干饱和蒸汽、过热蒸汽?
在水达到饱和温度后,如定压加热,则饱和水开始汽化,在水没有完全汽化之前,含有饱和水的蒸汽叫湿饱和蒸汽,简称湿蒸汽。湿饱和蒸汽继续在定压条件下加热,水完全汽化成蒸汽时的状态叫干饱和蒸汽。干饱和蒸汽继续定压加热,蒸汽温度上升而超过饱和蒸汽温度时,就变成过热蒸汽。
?什么叫绝热节流?
工质在管内流动时,由于通道截面突然缩小,使工质流速突然增加,压力降低的现象称为节流。
节流过程中如果工质与外界没有热交换,则称之为绝热节流。
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在压力管路中,由于液体流速的急剧变化,从而造成管中的液体压力显著、反复、迅速地变化,对管道中有一种“锤击”的特征,这种现象称为水锤(或叫水击)。
二、汽轮机的分类
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汽轮机按热力过程可分为:
凝汽式汽轮机(代号为N)。
一次调整抽汽式汽轮机(代号为C)。
二次调整抽汽式汽轮机(代号为C、C)。
背压式汽轮机(代号为B)。
按工作原理可分为:
冲动式汽轮机。
反动式汽轮机。
冲动反动联合式汽轮机。
按新蒸汽压力可分为:
~。
~。
(3) ~。
⑷~。
~。
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按蒸汽流动方向可分为:
轴流式汽轮机。
⑵辐流式汽轮机。
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汽轮机型号表示汽轮机基本特性,我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机型号,其型号由三段组成:
× ××-×××/×××/×××- ×
(第一段) ( 第二段) (第三段)
第一段表示型式及额定功率(MW),第二段表示蒸汽参数,第三段表示设计变型序号。
例N100-, MPa,新汽温度为535℃。
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凝汽式汽轮机是指进入汽轮机的蒸汽在做功后全部排入凝汽器,凝结成水全部返回锅炉。
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从汽轮机某一级中经调压器控制抽出大量已经做了部分功的一定压力范围的蒸汽,供给其它工厂及热用户使用,机组仍设有凝汽器,这种型式的机组称为调整抽汽式汽轮机。
8. 什么是中间再热式汽轮机?
中间再热式汽轮机就是蒸汽在汽轮机内做了一部分功后,从中间引出,通过锅炉的再热器提高温度(一般升高到机组额定温度),然后再回到汽轮机继续做功,最后排入凝汽器的汽轮机。
三、汽轮机的结构及工作原理
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具有一定压力、温度的蒸汽,进入汽轮机,流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功,当动叶片为反动式时,蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功,动叶带动汽轮机转子,按一定的速度均匀转动。这就是汽轮机最基本的工作原理。
从能量转换的角度讲,蒸汽的热能在喷嘴内转换为汽流动能,动叶片又将动能转换为机械能,反动式叶片,蒸汽在动叶膨胀部分,直接由热能转换成机械能。