雪慕冰--汽轮机原理及运行(十八) 汽轮机工作原理.ppt

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1、汽轮机原理及运行（十八）雪慕冰汽轮机工作原理热力过程分析热力过程线----蒸汽在动、静叶栅中膨胀过程在h-s图上的表示。热力过程分析理想过程----可逆的等熵过程。实际过程----不可逆绝热膨胀过程（耗散效应，转换效率低于理想过程）1.部分动能转变为热能（能量贬值）---热能被蒸汽重新吸收2.实际过程喷嘴和动叶出口汽流的焓与熵相对理想过程增加hs动叶进口喷嘴进口0入口初速动能12余速动能喷嘴损失动叶损失喷嘴理想比焓降+=动叶理想比焓降轮周损失喷嘴损失、动叶损失、余速损失统称为级的轮周损失。喷嘴损失喷嘴出口汽流的实际比焓值与理想比焓值之差即是喷嘴

2、中的能量损失动叶损失动叶出口汽流的实际比焓值与理想比焓值之差即是动叶中的能量损失余速损失汽流离开动叶通道时具有一定的速度，这个速度对应的动能在该级内已不能转换成机械能，因而对该级而言就是一种能量损失，称为余速损失喷嘴(或动叶)效率----实际焓降与理想焓降之比1kg蒸汽在级的理想过程中输出给动叶栅的机械功称为级的滞止理想比焓降1kg蒸汽实际转换为动叶栅上机械功的有效焓降称为轮周有效比焓降反动度又称为反动率,表征蒸汽在动叶通道中的膨胀程度。定义为动叶中的理想焓降与级的等熵绝热焓降之比,级的平均直径(1/2叶高)处的反动度用Ωm来表示。即级的分类纯冲

3、动级反动级冲动级复速级纯冲动级热力特点:汽流在动叶通道中不膨胀动叶受力特点：冲动力，无膨胀加速的反动力结构特点:动叶叶型几乎为对称弯曲，即动叶内各流通截面近似相同流动特点:动叶进出口处压力P1=P2和汽流的相对速度w1=w2相等性能特点：做功能力大，但效率较低，损失大，故现已不在采用。反动级热力特点:动静叶中蒸汽膨胀程度相等动叶受力特点：既受冲动力和汽流在动叶中转向的反动力，又受膨胀加速的反动力结构特点:动、静叶通道的截面基本相同；动静叶型相同。流动特点:动、静叶中增速相等.性能特点：做功能力最小，流动效率最高，动叶顶部漏汽大。反动级热力特点:动

4、静叶中蒸汽膨胀程度相等动叶受力特点：既受冲动力和汽流在动叶中转向的反动力，又受膨胀加速的反动力结构特点:动、静叶通道的截面基本相同；动静叶型相同。流动特点:动、静叶中增速相等.性能特点：做功能力最小，流动效率最高，动叶顶部漏汽大。冲动级热力特点:膨胀主要发生于喷嘴中,为提高流动效率动叶中也有少量膨胀动叶受力特点：既受冲动力和汽流在动叶中转向的反动力，又受膨胀加速的反动力结构特点:动叶通道的弯曲程度小于静叶；流动特点:动叶中增速小于静叶性能特点：相同几何尺寸下，做功能力比反动级大，流动效率较纯冲动级高复速级（速度级）定义：蒸汽动能转变为转子机械能的

5、过程在级内进行一次以上的级目前常用的是进行两次转换的级，故又称为双列速度级或复速级，即由固定的喷嘴叶栅、导向叶栅和安装在同一叶轮上的两列动叶栅所组成的级复速级通常在一级内要求承担很大焓降时采用。如单级汽轮机或作为中、小型多级冲动式汽轮机和多级反动式汽轮机的第一级（调节级）复速级热力特点:汽流在导叶和动叶通道中不膨胀。动叶受力特点：冲动力，无膨胀加速的反动力结构特点:导叶和动叶为等截面通道；流动特点:导叶中汽流只转向不加速，动叶中也不增速.性能特点：做功能力最大，流动效率最低。复速级的结构级的类型和特点调节级随负荷变化，级内通流面积也发生变化的级为

6、调节级。采用喷嘴调节的汽轮机的第一级都是调节级。调节级随负荷变化，级内通流面积也发生变化的级为调节级。采用喷嘴调节的汽轮机的第一级都是调节级。按照汽轮机的能量转换特点，还可以把级分为速度级和压力级。速度级以利用汽流速度为主，复速级是一列，还有多列速度级。压力级以利用汽轮机内分配给该级的压力降或焓降为主，单列冲动级和反动级均属于压力级。轮周损失相对内效率Δhu轮周效率Δhi1.喷嘴损失δhn2.动叶损失δhb3.余速损失δhc2汽轮机的级内损失⒐湿气损失δhx4.叶高损失δhl5.扇形损失δhθ6.叶轮摩擦损失δhf⒎部分进汽损失δhe⒏漏汽损失

7、δhδ级内损失九项叶高损失δhl本质：叶片的端部损失，本质上仍是喷嘴和动叶的流动损失。工程上为了方便，把它单独分出来计算。叶高损失主要决定于叶高，当叶片很高时可以忽略不计。扇形损失δhθ形成原因：叶栅的相对节距t/b不是常数,而是从内径向外径成正比例增加的，这样除了平均直径处的相对节距为最佳外，其他各截面偏离最佳值，这就带来了流动损失。叶栅出口汽流在轴向间隙中存在着压力梯度，即由内径向外径静压力逐渐增加，所以会产生径向流动损失。采用扭叶片较直叶片该损失要小。叶轮摩擦损失δhf组成：叶轮两侧及围带表面粗糙度引起的摩擦损失；叶轮和隔板间的涡流运动引起

8、的损失减小叶轮与隔板间的腔室容积，降低粗糙度，可减少叶轮摩擦损失部分进汽损失δhe定义：喷嘴叶栅不是整圈布置，而是只占据部分圆周，这种布