船舶动力装置概论第十三次课-第四章

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1、1舰长，304.5米，宽75米，吃水10.5米；排水量，55,000吨（标准），67,500吨（满载）；动力系统，4台蒸气轮机，149兆瓦，200,000匹马力；航速，29节；续航力，7000海里/18节；自持力，45天。上节课要点24.4尾部受热面（部分）经济器和空气预热器4.5锅炉的基本工作过程锅炉中的热交换锅炉的自然水循环蒸汽的净化锅炉的通风4.6船舶锅炉的自动控制概述本节课要点4.7汽轮机一般概念4.8汽轮机的基本结构4.9汽轮机的功率调节及运行特点3汽轮机4第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.7汽轮机一般概念5汽轮机（steam turbine）将蒸汽的能量转换成为机械功

2、的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要作为发电用的原动机。汽轮机单机功率大、效率高、运行平稳，在现代火力发电厂和核电站中都用它驱动发电机。汽轮发电机组所发的电量占总发电量的80%以上。此外汽轮机还用来驱动大型鼓风机、水泵和气体压缩机，也用作舰船的动力。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.7汽轮机一般概念6第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.7汽轮机一般概念7凝汽式汽轮机抽汽式汽轮机第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.7汽轮机一般概念8第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.7汽轮机一般概念9公元1世纪，亚历山大的希罗记述的利用蒸汽反作用力而旋转

3、的汽转球，是最早的反动式汽轮机的雏形。1629年，意大利的G.de布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。1882年，瑞典的C.G.P.de拉瓦尔制成第一台5马力（3.67千瓦）的单级冲动式汽轮机。1884年，英国的C.A.帕森斯制成第一台10马力（7.35千瓦）的多级反动式汽轮机。1910年，瑞典的B.＆F.容克斯川兄弟制成辐流的反动式汽轮机。20世纪初，法国的A.拉托和瑞士的H.佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机，美国的C.G.柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机。第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.7汽轮机一般概念10一、汽轮机的特点汽轮机是用蒸汽的热能来做功的热力发动机，它是先把蒸汽

4、的热能转变为高速运动的动能，高速汽流再作用在转动的工作叶片上发出机械功，其能量是经过两次转换而获得机械功的，汽轮机没有往复运动部件。1、单机功率大；发电汽轮机组可达1200MW，船舶主汽轮机可达55MW。2、工作可靠性好，寿命长；工作寿命可达20年以上。3、可燃用劣质燃料。第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.7汽轮机一般概念11二、汽轮机的结构组成舰船用主蒸汽轮机由汽轮机、冷凝器、齿轮减速器等组成。总称为气轮齿轮机组。汽轮机又可分为汽轮机通流部分、汽轮机静止部分和汽轮机转动部分。通流部分由静止部分的喷嘴叶片和转动的工作叶片形成的曲折的环形蒸汽通道，并有若干级串联组成。蒸汽在通流部分

5、内完成能量转换，是决定汽轮机经济性能的关键部分。第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.7汽轮机一般概念12三、汽轮机的分类方法1、按工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。蒸汽仅仅在喷嘴内发生膨胀过程，在工作叶片通道内部不发生膨胀过程的汽轮机，称为冲动式汽轮机。在喷嘴内和在工作轮叶片内都发生膨胀过程的汽轮机称为反动式汽轮机。2、按功用分为分为主汽轮机和辅助汽轮机。3、按工作转速可分为变转速汽轮机和定转速汽轮机。第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.8汽轮机的基本结构13舰船汽轮机的功率不超过55MW（地面发电高参数蒸汽轮机的功率高达1200MW），蒸汽参数相对较低。主汽轮机一般有10－15级

6、，为了在舱室内布置方便，多做成双缸机组。为满足舰船操纵性能要求，目前都布置有为使螺旋桨倒转提供倒车功率的倒车机组。军舰用蒸汽轮机的功率相当大，但是在处于战斗状态中的军舰的最高航行速度仅仅占到全部航行时间的3－5％。因而蒸汽轮机的设计都要照顾到低工况下的经济性。第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.8汽轮机的基本结构14汽轮机的级是由一列静止的喷嘴叶栅和一列转动的叶栅组成，是蒸汽完成机械功转换的基本单元。由一个级组成的汽轮机称为单级汽轮机，有若干级串联工作组成的汽轮机称为多级汽轮机。功率较大的汽轮机都做成多级汽轮机，只有功率较小的辅助汽轮机才做成单级的。汽轮机工作时静止部分的总和称为静

7、子，包括气缸、喷嘴、隔板、密封、轴承等部分组成。汽轮机工作时转动部分的总和称为转子，由转轴、轴颈、脉冲油泵、轮盘、鼓筒、工作叶片等组成。第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.8汽轮机的基本结构15一、喷嘴与隔板二、汽缸三、工作叶片四、轴与转子五、轴承六、密封七、滑油及保安系统第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.8汽轮机的基本结构16一、喷嘴与隔板第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.8汽轮机的基本结构17第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机4.8汽轮机的基本结构18由喷嘴叶片组成特殊形状的喷嘴环道的功能是将蒸汽的热能和压力能变成为动能