汽轮机原理第三章多级汽轮机

第二章多级汽轮机,本章主要讨论多级汽轮机中蒸汽的进、排汽损失，轴向推力以及轴封系统等问题,第一节多级汽轮机的特点与损失,一、多级汽轮机的优点1、循环热效率高：可大幅度提高蒸汽初参数、降低终参数。同时，还可以采用回热循环和中间再热循环。这样就可以提高蒸汽的平均吸热温度，降低平均放热温度。2、相对内效率高：在整机比焓降一定时，可保证每一级在最佳速度比附近工作；可以使每一级分配的比焓降，每一级的平均直径和喷嘴高度较为合理，减小叶高损失；由于重热现象，多级汽轮机前面级的损失部分的被后面各级所利用；多级汽轮机的余速可以全部或部分被下一级利用。二、多级汽轮机的工作过程三、重热现象和重热系数,在h-s图上，等压线沿着比熵增大的方向是逐渐扩张的，所以，多级汽轮机中上一级损失的一部分可以在以后各级中得到利用的现象。整机的理想比焓降为：,重热系数为：,四级汽轮机重热现象分析,各级的累计理想比焓降为：,全机有效比焓降,则全机的相对内效率为：,从以上分析可知，重热现象使全机的相对内效率高于各级平均的相对内效率。但并不是说越大，全机的效率就越高。因为重热现象的存在只不过是使多级汽轮机能回收其损失的一部分而已。,第二节多级汽轮机的损失及汽轮机装置效率,一、汽轮机轴封系统及漏气损失1、轴封系统组成：轴封、轴封冷却器、轴封风机、轴封蒸汽压力和温度调节器、压力调节器、阀门等。2、轴封系统的分类根据功能：轴封供汽、轴封漏气和轴封回汽。根据结构：齿形汽封和光轴汽封,查看轴封与弹簧片结构图片010203040506,3、轴封系统的工作原理,工作原理,轴封的环形孔口看成是没有斜切部分的渐缩喷管，那么最后一片轴封孔口的汽流速度在任何情况下都不可能超过临界速度，而在其前面的各轴封孔口处的汽流速度都只能小于临界速度。,轴封及其系统,轴封漏汽量的计算,1、最后一个齿隙的汽流速度低于临界速度,2、最后一个齿隙的汽流速度等于临界速度,轴封漏汽量的计算,光轴汽封漏汽量的计算,轴封漏汽量计算的单一表达式,无因子漏气量比：轴封漏气量与假定该段轴封只有一个齿隙时的临界漏气量之比：,轴封漏气量计算的单一表达式：,当轴封中最后一个齿未达到临界速度时：,轴封漏汽量计算的单一表达式,当汽封中最后一个齿达到临界速度时：,布莱登汽封,汽轮机进汽、排汽损失和热力过程线,一、进汽损失,一、进汽损失对于中间再热汽轮机而言，高压缸的理想比焓降为：,进汽机构的压力损失为：,二、排汽损失再热蒸汽流过再热器和热管道的压力损失：,蒸汽流经中压联合气阀的压力损失：,采用分缸结构时，蒸汽流经两个汽缸的连接管道时的流动阻力损失：,压力损失：,中低压缸的理想比焓降损失为：,压力损失：,三、阀杆漏汽损失对于间隙分段的阀杆，漏汽量,确定雷诺数：,查紊流系数,确定流量系数：,第二节汽轮机装置的评价指标,蒸汽的热能,内功率Pi,电功率Pel,轴功率Pm,1、汽轮机的相对内效率,2、机械效率,3、发电机效率,则汽轮发电机组的相对电效率为：,一、相对效率,1、循环热效率,2、绝对电效率,3、电厂热效率,二、绝对效率,4、汽耗率机组每生产1KWh电能所消耗的蒸汽量,5、热耗率机组每生产1KWh电能所需的热量,三、其它经济性指标,第三节多级汽轮机的轴向推力及其平衡,反动式汽轮机的轴向力有100200T，冲动式汽轮机的轴向力有4080T。,一、多级汽轮机的轴向推力1、作用在动叶上的轴向推力,2、作用在叶轮轮面上的轴向推力,3、转子凸肩上的轴向力,二、轴向推力的平衡1、设置平衡活塞,2、采用具有平衡孔的叶轮,3、气缸对称布置法（相反流动布置法）,4、采用推力轴承,滑动轴承,滑动轴承,点击查看滑动轴承详细介绍,推力轴承,推力轴承,查看推力轴承动画,本章作业,1、简述什么是重热现象、汽耗率、热耗率？2、轴向推力的平衡方法是什么？,一、向心滑动轴承,组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。,滑动轴承的结构型式,剖分式向心滑动轴承,螺纹孔,轴承座,轴承盖,联接螺栓,剖分轴瓦,轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。,进油孔,油沟,整体轴套,卷制轴套,滑动轴承的结构型式,作用：用来承受轴向载荷,推力滑动轴承,结构特点：在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为612。,-倾角固定，顶部预留平台，,-倾角随载荷、转速自行调整，性能好。,巴氏合金,材料要求：,轴瓦及轴承衬材料,1）摩擦系数小；,2）导热性好，热膨胀系数小；,3）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强；,4）有足够的机械强度和塑性。,工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在一起，性能上取长补短。,一、轴承合金（白合金、巴氏合金）,1）锡锑轴承合金,优点：f小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、重载的