汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸汽为工质,将热能转变为机械能的回转式原动机。它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能,然后再使蒸汽的动能转变成机械能。主要用途是作为热力发电的原动机。
喷嘴是由两个相邻静叶片构成的不动汽道,是一个把蒸汽的热能转变为动能的结构元件。装在汽轮机第一级前的喷嘴成若干组,每组由一个调节汽门控制。
隔板是汽轮机各级的间壁,用以固定静叶片。
静叶是指固定在隔板上静止不动的叶片。
由一列喷嘴和一列动叶栅组成的汽轮机最基本的工作单元叫做汽轮机的级。
当汽轮机采用喷嘴调节时,第一级的进汽截面积随负荷的变化在相应变化,因此通常称喷嘴调节汽轮机的第一级为调节级。其它各级统称为非调节级或压力级。压力级是以利用级组中合理分配的压力降或焓降为主的级,是单列冲动级或反动级。
为了增大调节级的焓降,利用第一列动叶出口的余速,减小余速损失,使第一列动叶片出口汽流经固定在汽缸上的导叶改变流动方向后,进入第二列动叶片继续做功。这时把具有一列喷嘴,和一级叶轮上有两列动叶片的级,称为双列速度级。
扩展资料
静叶叶片的结构
叶片按用途可分为动叶片(又称工作叶片,简称叶片)和静叶片(又称导叶叶片)两种。
动叶片安装在转子叶轮(冲动式汽轮机)或转鼓(反动式汽轮机)上,接受静叶栅射出的高速汽流。把蒸汽的动能转换成轴旋转的机械能,使转子旋转。
静叶片安装在隔板或持环套上。在静叶栅中,蒸汽的压力和温度降低。流速增加,将热力势能转换为动能。
叶片是汽轮机中数量和种类最多的关键零件,其结构型线、工作状态将直接影响能量转换效率,因此其加工精度要求高,它所占加工量约为整个汽轮机加工量的30%,可批量生产。
叶片的工作条件很复杂,除凶高速旋转和汽流作用而承受较高的静应力和动应力外,还因其分别处在过热蒸汽区、两相过渡区(指从过热蒸汽区过渡到湿蒸汽区)和湿蒸汽区段内工作而承受高温、
高压、腐蚀和冲蚀作用,因此它的结构、材料和加工、装配质量对汽轮机的安全经济运行有极大的影响。所以存设计、制造叶片时,既要考虑到有足够的强度和刚度,又要有良好的型线,以提高汽轮机的效率。
对于在高温区工作的叶片,应考虑材料的蠕变问题;对于在湿蒸汽区工作的叶片,应考虑材料受湿蒸汽冲蚀的问题。任何一只叶片的断裂都有可能造成严重事故。实践表明,汽轮发生的事故以叶片部分的为最多,所以必须给予足够的重视。
叶片一般由叶根、工作部分(或称叶身、叶型部分)、叶顶连接件(围带)或拉筋组成,如图所示。
1、介质不同
汽轮机,一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。
燃气轮机以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。
2、工作原理不同
汽轮机能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转。
加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。
3、优势不同
汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度,故热效率较高。19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。
燃气轮机直接输出旋转运动,不要将直线往复运动转换成旋转运动的情境适用于燃气轮机较好,所以喷射机和船舶很适合,但一般人使用的发电机或汽车则不是最佳适用。不需要暖机也没有那么多冷启动问题,在冷天候地区不需要加防冻液之类。支持多种燃料:汽油,柴油,煤油,花生油,几乎任何可燃性液体甚至混和液体都适用。
-汽轮机
-燃气轮机
汽轮机窜轴是指汽轮发电机组的转子在轴向窜动的现象。汽轮机的轴向定位是依靠推力轴承,发生轴向窜动通常是由于轴向推力增大或推力轴承损坏。
汽轮机转子与静子之间的轴向间隙很小,当转子的轴向推力过大,致使推力轴承乌金熔化时,转子将产生不允许的轴向位移,造成动静部分摩擦,导致设备严重损坏事故,因此汽轮机都装有轴向位移保护装置。其作用是:当轴向位移达到一定数值时,发出报警信号;当轴向位移达到危险值时,保护装置动作,切断汽轮机进汽,停机。
轴向位移受到负荷变化;真空变化;汽温变化;运行中叶片断或水冲击的影响;另外叶片结垢严重;蒸汽流量变化;油中含水等也会影响其变化。
当轴向位移增大时,应严密监视推力轴承的进、出口油温、推力瓦金属温度、胀差及机组振动情况;若主、再热蒸汽参数异常,应恢复正常;当轴向位移增大至报警值时,应报告值长、运行经理,要求降低机组负荷。
一、内燃机,蒸汽机,汽轮机的联系是:都是把燃料的热能转换成机械能,从而产生动能。
二、内燃机,蒸汽机,汽轮机的区别是:
1、热能转换成机械能转换的方式和构件不同。
内燃机通过燃料的急剧燃烧产生高温高压的气流来推动活塞运动,通过活塞做功产生动能。蒸汽机则通过蒸汽推动活塞进行做功产生动能。汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。
2、动力来源不同。
蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至可燃垃圾作为热源。内燃机主要燃烧煤气,汽油和柴油等产生的热转化为机械动力,而汽轮机则是由锅炉加热水产生的过饱和蒸汽转化的。
3、发明的时间不同。
蒸汽机的出现时间是17世纪末,内燃机的出现时间是19世纪80年代左右,汽轮机的出现时间是19世纪末。
-汽轮机
-内燃机
-蒸汽机
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