汽包_蒸汽透平機(jī)組_Powered by Discuz!
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蒸汽透平(或稱(chēng)汽輪機(jī))是用蒸汽做功的旋轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī),它將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成透平轉(zhuǎn)
子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,這一轉(zhuǎn)變過(guò)程需要經(jīng)過(guò)兩次能量轉(zhuǎn)換,即蒸汽通過(guò)透平噴嘴(靜葉片)時(shí),
將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成蒸汽高速流動(dòng)的動(dòng)能,然后高速氣流通過(guò)工作葉片時(shí),將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)
換成透平轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。
蒸汽透平按工作原理分為兩類(lèi):沖動(dòng)式和反動(dòng)式,沖動(dòng)式透平的蒸汽熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能的
過(guò)程,僅在噴嘴中進(jìn)行,而工作葉片只是把蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,即蒸汽在噴嘴中膨脹,
速度增大,溫度壓力降低,而在葉片中僅將其動(dòng)能部分轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能(汽體流速降低),而
由于葉片沿流動(dòng)方向的間槽道截面不變,因而蒸汽不再膨脹,壓力也不再降低;而在反動(dòng)式
透平中,蒸汽在靜葉片中膨脹,壓力溫度均下降,流速增大,然后進(jìn)入動(dòng)葉片(工作葉片),
由于動(dòng)葉片沿流動(dòng)方向的間槽道截面形狀與靜葉片間槽道截面變化相同,所以蒸汽在動(dòng)葉片
中繼續(xù)膨脹,壓力也要降低,由于汽流沿著動(dòng)葉片內(nèi)弧流動(dòng)時(shí)方向是改變的,因此,葉片既
受到?jīng)_擊力的作用,同時(shí)又受到蒸汽在動(dòng)葉片中膨脹,高速?lài)婋x動(dòng)葉片產(chǎn)生反動(dòng)力的作用,
沖動(dòng)力和反動(dòng)力的合力就是動(dòng)葉片所承受的力,,這就是說(shuō),在反動(dòng)式透平中,蒸汽熱能轉(zhuǎn)
變成動(dòng)能的過(guò)程,不僅在靜葉片中進(jìn)行,也在動(dòng)葉片中進(jìn)行。
按熱力過(guò)程分,透平可分為背壓式、凝汽式和抽汽凝汽式三類(lèi):背壓式透平——在透平中
工作后的蒸汽,在較高壓力(大于0.1MPa)下排出,供作它用;KT2501、KT1503等屬于
凝汽式透平――蒸汽在透平中作功后全部排入凝汽器中冷凝;KT1501B屬于抽汽凝汽式透
平――將在透平高壓缸作過(guò)功的蒸汽抽出一部分供作它用,而另一部分蒸汽在透平低壓缸繼
續(xù)作功后全部排入凝汽器中冷凝。
只有一個(gè)葉輪的蒸汽透平稱(chēng)為單級(jí)透平,這種透平功率小、轉(zhuǎn)速高、效率低,一般用于
驅(qū)動(dòng)小型油泵或水泵;為了提高能量轉(zhuǎn)換的效率,透平往往不是僅有一只葉輪,而是讓蒸汽
依次通過(guò)幾個(gè)葉輪(一個(gè)葉輪為一級(jí)),逐級(jí)降低其壓力、溫度,蒸汽每經(jīng)過(guò)一次熱能——
動(dòng)能——機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,稱(chēng)為工作的一個(gè)級(jí),級(jí)與級(jí)之間用隔板隔開(kāi),第一級(jí)出來(lái)的蒸汽進(jìn)
入第二級(jí),第一級(jí)的噴嘴裝在汽缸的隔板上,蒸汽經(jīng)過(guò)第二級(jí)噴嘴,再次降壓、降溫、升速,
然后去推動(dòng)第二個(gè)葉輪,依次類(lèi)推,這種透平稱(chēng)為多級(jí)透平,,多級(jí)透平的噴嘴和動(dòng)葉片是相
間排列的,大功率透平將幾級(jí)葉輪裝在一個(gè)汽缸內(nèi),根據(jù)蒸汽工作壓力分為高、中、低壓缸,
有時(shí)一個(gè)缸還可分成幾段,每段都有幾個(gè)葉輪。
透平結(jié)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)動(dòng)部分、靜止部分、控制部分組成。
轉(zhuǎn)動(dòng)部分(轉(zhuǎn)子:所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的組合體)主要有主軸、葉輪(或轉(zhuǎn)鼓)、動(dòng)葉片、止推盤(pán)、
危急保安器、聯(lián)軸節(jié)等。
轉(zhuǎn)子的作用:是將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,傳遞作用在葉片上的蒸汽圓周分力所產(chǎn)生的扭
矩,向外輸出機(jī)械功。
主軸:支承旋轉(zhuǎn)的部件,傳遞扭矩。
葉輪: 用來(lái)安裝和支承葉片的,由輪緣、輪體和輪轂組成。
葉片:在動(dòng)葉片中汽流由于受動(dòng)葉片的阻礙(作用力),改變蒸汽流動(dòng)方向、速度,在汽流
的推動(dòng)下帶動(dòng)葉輪及主軸旋轉(zhuǎn),并將動(dòng)葉片所受的汽流作用力所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩傳遞給主軸
作功,這時(shí)汽流必然給動(dòng)葉片一個(gè)反作用力,該反作用力沿轉(zhuǎn)子輪周方向的分力推動(dòng)轉(zhuǎn)子作
旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),對(duì)外作功,將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
止推盤(pán):平衡軸向推力,保護(hù)汽輪機(jī),防止汽輪機(jī)動(dòng)靜部件相摩擦。
靜止部分有汽缸、隔板、噴嘴、靜葉片、汽封軸承等。
汽缸:將汽輪機(jī)的通流部分(噴嘴、隔板、轉(zhuǎn)子等)與大氣隔開(kāi),保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成作功的過(guò)程。
隔板:將各壓力級(jí)隔開(kāi),把蒸汽作功分在若干級(jí)完成;改變汽流方向,安裝噴嘴。
噴嘴;把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,也就是使蒸汽膨脹降壓,增加流速,按一定方向使汽體噴
射出來(lái),進(jìn)入動(dòng)葉作功。
靜葉片:它使第一例動(dòng)葉片出口的蒸汽改變汽流方向,引入下例動(dòng)葉片中繼續(xù)利用剩余的動(dòng)
能作功。
汽封:汽輪機(jī)軸伸出汽缸的兩端處裝設(shè)的汽封為端部汽封,高壓端汽封是減少自高壓缸向外
的漏汽,并將這部分漏汽引出合理利用;低壓端汽封是起密封作用,防止空氣漏入缸內(nèi),破
壞真空。隔板上裝設(shè)的汽封為隔板汽封,其作用是保持隔板前后的壓力差,減少級(jí)間漏汽。
汽封構(gòu)造一般為迷宮式。
軸承:徑向軸承支撐汽輪機(jī)大軸,推力軸承承受軸向推力。
控制部分有調(diào)節(jié)裝置、保護(hù)裝置。
調(diào)節(jié)裝置作用:在穩(wěn)定工況時(shí)保證轉(zhuǎn)速不變且規(guī)定值;在負(fù)荷變化時(shí),由調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)
速變化的偏差不超過(guò)規(guī)定范圍。
保護(hù)裝置:在汽輪機(jī)發(fā)生不正常的工況時(shí),能自動(dòng)保證設(shè)備的安全不致引起嚴(yán)重事故。
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