汽轮机设备及运行 课件.pptx

汽轮机设备及运行_课件《汽轮机设备及运行》课件(4)4汽轮机的工作原理1、汽轮机的级:是由一组安装在喷嘴汽室或隔板上的静叶栅和一组安装在叶轮上的动叶栅所组成,它是汽轮机作功的最小单元。2、级内能量转换过程:具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时,首先在静叶栅通道中得到膨胀加速,将蒸汽的热能转化为高速汽流的动能,然后进入动叶通道,在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速,推动叶轮旋转,将高速汽流的动能转变为旋转机械能。通过冲动和反动两种作用实现。2第一节级的一般概念一、汽轮机的级、级内能量转换过程3汽轮机低压转子(含动叶栅)4蒸汽在级中做功的热力过程线53、冲动作用原理(impulse):当汽流通过动叶通道时,由于受到动叶通道形状的限制而弯曲被迫改变方向,因而产生离心力,离心力作用于叶片上,被称为冲动力。这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械功等于蒸汽微团流进、流出动叶通道时其动能的变化量。4、反动作用原理(reaction):当汽流通过动叶通道时,一方面要改变方向,同时还要膨胀加速,前者会对叶片产生一个冲动力,后者会对叶片产生一个反作用力,即反动力。蒸汽通过这种级,两种力同时作功。6蒸汽对于动叶栅的作用力二、反动度为了描述蒸汽通过汽轮机某一级时在动叶通道中的膨胀程度大小,通常用反动度Ω来描述。反动度等于蒸汽在动叶通道中膨胀时的焓降和在整个级的理想焓降之比,即7蒸汽参数随叶高变化,即比焓降也沿叶高变化,因此级的反动度也随叶高变化。一般取叶片根部截面、叶片平均截面、叶片顶部截面为特征截面,相应的反动度为Ωr、Ωm和Ωt。实际上,级的反动度沿叶高是增大的。对于短叶片,一般给出的反动度为级的平均反动度。三、汽轮机级的类型及特点(一)冲动级和反动级按蒸汽在动叶通道内膨胀程度不同,即反动度的大小不同,轴流式级可分为冲动级和反动级。1、冲动级。Ωm=0的级叫纯冲动级,蒸汽只在喷管叶栅中膨胀,在动叶栅中不膨胀而只改变其流动方向。纯冲动级做功能力大,但效率比较低,现代一般采用带少量反动度(Ωm=~)的冲动级。做功能力比反动级大,效率比纯冲动级高。8冲动式汽轮机的结构特点:因为汽流在动叶栅内膨胀量较少,所以动叶栅的截面形状是近似对称的。因为动叶栅前后压力相差较小,没有太大的轴向力作用在转子上,所以冲动式汽轮机可以采用质量轻,结构紧凑的***式转子。同样可以采用较大的径向间隙,从而提高汽轮机运行的灵活性。但是喷嘴叶栅前后存在较大的压力差,为了减少喷嘴叶栅与轴之间间隙的漏汽量,要尽量减小间隙的直径,所以设计为隔板结构,把喷嘴装在隔板的外环上,在隔板的内孔装有汽封片。92、反动级:Ωm≈。蒸汽在喷管和动叶通道中的膨胀程度相等。做功的力基本上冲动力和反动力各占一半。结构特点:动叶叶型与喷管叶型相同。效率比纯冲动级高,但做功能力较小。10