汽轮机的基本知识
汽轮机的基本概念知识
1，水的临界压力
当水的压力达到225.65Kg/cm2，温度达到374.15℃时，水和蒸汽的密度相同，水和蒸汽的边界无法分离。水没有汽化就变成了蒸汽，水也不再通过沸腾汽化来蒸发。这个压力叫做水的临界压力。
2.当蒸汽流速与声速相当时，蒸汽的状态称为临界状态，产生临界状态的截面称为临界截面。该截面上的所有参数称为临界参数，即临界转速CC、临界压力PC、临界压比εC、临界比容υC、临界流量GC等。
3.汽轮机的极限真空
1౿蒸汽进入汽轮机后，用于做功的有用热降为新蒸汽的热量与排汽的热量之差。假设新蒸汽的压力和温度不变，凝汽器真空超高时，排汽的热含量较小，因此用1౿蒸汽做功的热量增加。因此，当真空高时，可以减少汽轮机的蒸汽消耗。
然而，真空的改善并不是无限的。真空的提高受到末级叶片膨胀能力的限制，与该能力相当的真空称为极限真空。当真空增加到超过这个限度时，汽轮机负荷就不会继续增加，经济效益就会得到提高。
4.汽轮机的差胀
汽缸和转子之间的相对膨胀差称为膨胀差。正胀差是指汽缸膨胀慢，转子膨胀快，负胀差是指汽缸没收缩，转子收缩了，或者汽缸膨胀快，转子膨胀慢。这种现象发生在带有法兰加热装置的汽轮机中。
5、汽轮机的临界转速
由于轴的重心与转子的重心之间存在偏心，轴旋转时产生离心力，这是造成汽轮机振动和轴弯曲的主要原因。转子转动时，重心随轴的中心线转动。重要官员每转动一次，就会产生一次振动，这是离心力引起的轴的受迫振动。每秒钟轴受迫振动的次数称为受迫振动的频率。
当转子的强迫振动频率与转子的自由振动频率重合时，即离心力方向的变化次数导致转子的强迫振动频率与自由振动频率相同或成正比时，发生* *振动，此时转子的振动特别大，称为转子的临界转速。
6、过冷
汽轮机排汽温度和凝结水温度之差称为过冷。如果过冷度大，汽轮机的经济性就会降低。由于冷凝水温度低，更多的热量会被冷却水带走，热量损失很大。
7.冷却速率
每吨排汽冷凝所需的冷却水量称为冷却比=冷却水量/排汽量。
一般冷凝器的冷却比为50~60，也有更多的。
8、排气温度与真空的关系
水的沸腾温度与水表面的气体(如空气和水蒸气)压力有关。
水表面的气压越大，水的沸点越高。水的温度达到沸点后，如果继续加热，水就会变成相同温度的蒸汽。在水变成蒸汽的过程中，水的温度不上升。这个温度的水叫饱和水，相同温度的蒸汽叫饱和蒸汽。
为什么在温度只有几十度的情况下，汽轮机的排汽室内会有水蒸气？这是因为排气室内的压力低于大气压，所以水蒸气的饱和温度很低。虽然只有几十度，但水还处于蒸汽状态。
我们说凝结
2.汽轮机的基本知识
& lt；I >；汽轮机的基本概念知识
1，水的临界压力
当水的压力达到225.65Kg/cm2，温度达到374.15℃时，水和蒸汽的密度相同，水和蒸汽的边界无法分离。水没有汽化就变成了蒸汽，水也不再通过沸腾汽化来蒸发。这个压力叫做水的临界压力。
2.当蒸汽流速与声速相当时，蒸汽的状态称为临界状态，产生临界状态的截面称为临界截面。该截面上的所有参数称为临界参数，即临界转速CC、临界压力PC、临界压比εC、临界比容υC、临界流量GC等。
3.汽轮机的极限真空
1౿蒸汽进入汽轮机后，用于做功的有用热降为新蒸汽的热量与排汽的热量之差。假设新蒸汽的压力和温度不变，凝汽器真空超高时，排汽的热含量较小，因此用1౿蒸汽做功的热量增加。因此，当真空高时，可以减少汽轮机的蒸汽消耗。
然而，真空的改善并不是无限的。真空的提高受到末级叶片膨胀能力的限制，与该能力相当的真空称为极限真空。当真空增加到超过这个限度时，汽轮机负荷就不会继续增加，经济效益就会得到提高。
4.汽轮机的差胀
汽缸和转子之间的相对膨胀差称为膨胀差。正胀差是指汽缸膨胀慢，转子膨胀快，负胀差是指汽缸没收缩，转子收缩了，或者汽缸膨胀快，转子膨胀慢。这种现象发生在带有法兰加热装置的汽轮机中。
5、汽轮机的临界转速
由于轴的重心与转子的重心之间存在偏心，轴旋转时产生离心力，这是造成汽轮机振动和轴弯曲的主要原因。转子转动时，重心随轴的中心线转动。重要官员每转动一次，就会产生一次振动，这是离心力引起的轴的受迫振动。每秒钟轴受迫振动的次数称为受迫振动的频率。
当转子的强迫振动频率与转子的自由振动频率重合时，即离心力方向的变化次数导致转子的强迫振动频率与自由振动频率相同或成正比时，发生* *振动，此时转子的振动特别大，称为转子的临界转速。
6、过冷
汽轮机排汽温度和凝结水温度之差称为过冷。如果过冷度大，汽轮机的经济性就会降低。由于冷凝水温度低，更多的热量会被冷却水带走，热量损失很大。
7.冷却速率
每吨排汽冷凝所需的冷却水量称为冷却比=冷却水量/排汽量。
一般冷凝器的冷却比为50~60，也有更多的。
8、排气温度与真空的关系
水的沸腾温度与水表面的气体(如空气和水蒸气)压力有关。
水表面的气压越大，水的沸点越高。水的温度达到沸点后，如果继续加热，水就会变成相同温度的蒸汽。在水变成蒸汽的过程中，水的温度不上升。这个温度的水叫饱和水，相同温度的蒸汽叫饱和蒸汽。
为什么在温度只有几十度的情况下，汽轮机的排汽室内会有水蒸气？这是因为排气室内的压力低于大气压，所以水蒸气的饱和温度很低。虽然只有几十度，但水还处于蒸汽状态。
我们说凝结
3.汽轮机的基本知识
将蒸汽能量转化为机械功的旋转动力机。
也称为蒸汽轮机。主要用作发电的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨。
还可以利用汽轮机的乏汽或中间抽汽来满足生产生活中的供热需要。汽轮机是将蒸汽能量转化为机械功的旋转动力机，是蒸汽动力装置的主要设备之一。
汽轮机是涡轮机械的一种，又称蒸汽轮机。公元一世纪，亚历山大的希律王描述了蒸汽旋转球，又称风神轮，是最早的反应式汽轮机的雏形。在1629中，意大利的Blanca提出了一种通过蒸汽冲击叶片来旋转的转轮。
19年底，瑞典的拉瓦尔和英国的帕森斯分别造出了实用的汽轮机。拉瓦尔在1882年建造了第一台5马力(3.67 kW)的单级冲动式涡轮，解决了喷嘴设计和强度设计的相关问题。
单级冲击式汽轮机功率很小，现在很少使用。20世纪初，法国拉托和瑞士左莱分别制造了多级冲动式汽轮机。
多级结构为提高汽轮机功率开辟了道路，并得到了广泛应用，机组功率也在不断增加。帕森斯于1884年获得英国专利，制造出第一台10马力多级反应式汽轮机，在当时的功率和效率上处于领先地位。
20世纪初，美国柯蒂斯制造了多速级汽轮机，每个速级一般有两排动叶片。在第一排动叶片之后，在汽缸上安装导向叶片，将蒸汽流导向第二排动叶片。目前，速度级汽轮机仅用于小型汽轮机，主要驱动泵、鼓风机等。，常用作中小型多级汽轮机的第一级。
与往复式蒸汽机相比，汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的，单位面积的流量大，所以能产生更多的功率。大功率汽轮机可以使用更高的蒸汽压力和温度，所以热效率更高。
19世纪以来，汽轮机的发展是在不断提高安全性、可靠性和耐久性，保证操作方便的基础上，增加单机功率，提高装置的热经济性。汽轮机的出现促进了电力工业的发展。到20世纪初，电站汽轮机单台功率已达10 MW。
随着电力应用的日益广泛，20世纪20年代美国纽约等大城市的电站峰值负荷接近65，438+0，000 MW。如果单机功率只有10 MW，则需要安装近100台机组。因此在20世纪20年代单机功率提高到60 MW，30年代初出现了1.65 MW和208 MW汽轮机。此后，经济衰退和第二次世界大战期间的爆发使单台涡轮机功率的增加停滞不前。
20世纪50年代，随着战后经济发展，电力需求突飞猛进，单机功率开始不断增加，325-600 MW的大型汽轮机相继出现。20世纪60年代，建造了1000 MW汽轮机。70年代建成1300 MW汽轮机。目前很多国家普遍采用的单机功率是300~600 MW。
汽轮机广泛应用于社会经济的各个部门。汽轮机的种类很多，有不同的分类方法。
按结构分，有单级汽轮机和多级汽轮机；各级安装在一个汽缸内的单缸汽轮机，各级包装在几个汽缸内的多缸汽轮机；各级安装在一根轴上的单轴汽轮机，各级安装在两根平行轴上的双轴汽轮机。根据工作原理，有冲动式汽轮机，其蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀；蒸汽在定子和转子叶片中膨胀的反应式涡轮机；并且在喷嘴中膨胀的蒸汽的动能被利用在几排动叶片上。
根据热力特性，有凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和式汽轮机。凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器，排汽压力低于大气压力，因此热力性能好，是最常用的汽轮机。供热汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械，又为生产或生活供热，热利用率高；背压式汽轮机排气压力大于大气压力的汽轮机；抽汽式汽轮机是能从中间级抽取蒸汽供热的汽轮机；饱和汽轮机是以饱和蒸汽为新蒸汽的汽轮机。
汽轮机的蒸汽从入口向出口膨胀，单位质量的蒸汽体积增加数百倍甚至数千倍，因此各级叶片的高度必须逐级加长。大功率凝汽式汽轮机的排汽面积很大，末级叶片必须做得很长。
汽轮机装置的热经济性用汽轮机的热耗率或热效率来表示。汽轮机的热耗率是单位输出机械功所消耗的蒸汽热，热效率是输出机械功与消耗蒸汽热的比值。
对于整个电站来说，还应考虑电站的锅炉效率和电力消耗。因此，电站热耗率高于单台汽轮机，电站热效率低于单台汽轮机。
一个总功率为1000 MW汽轮发电机的电站，每年消耗约230万吨标准煤。如果热效率绝对值能提高1%，每年可节约6万吨标准煤。
因此，汽轮机装置的热效率一直受到重视。要提高汽轮机的热效率，除了不断提高汽轮机本身的效率，包括改进各级叶片型线设计(减少流动损失)，减少阀门和排气管的损失，还可以从热力学角度采取措施。
根据热力学原理，新蒸汽参数越高，热循环的热效率越高。早期汽轮机使用的新蒸汽压力和温度较低，热效率低于20%。
随着单机功率的增加，30年代初，新鲜蒸汽压力已提高到3~4 MPa，温度为400~450℃。随着高温材料的不断改进，蒸汽温度逐渐提高到535℃，压力也提高到6~12.5 MPa，有的已经达到16 MPa，热效率在30%以上。
50年代初，使用新蒸汽温度为600℃的汽轮机。后来有了新的蒸汽轮机，蒸汽温度达到650℃。
根据现代大型汽轮机输出功率的不同，新蒸汽压力可分为各种压力等级，新蒸汽压力通常为24.5~26 MPa。
4.汽轮机的基本知识
汽轮机基本概念知识1、水的临界压力当水的压力达到225.65Kg/cm2，温度达到374.15℃时，水和蒸汽的密度相同，水和蒸汽的边界不可分离。水没有汽化就变成了蒸汽，水也不再通过沸腾汽化来蒸发。这个压力叫做水的临界压力。
2.当蒸汽流速与声速相当时，蒸汽的状态称为临界状态，产生临界状态的截面称为临界截面。该截面上的所有参数称为临界参数，即临界转速CC、临界压力PC、临界压比εC、临界比容υC、临界流量GC等。3.汽轮机的极限真空蒸汽进入汽轮机后，用于做功的有用热量减少到新蒸汽的热量与排汽的热量之差。假设新蒸汽的压力和温度不变，当凝汽器真空超高时，排汽的热含量较小，因此用1౿的蒸汽做功的热量增加。
因此，当真空高时，可以减少汽轮机的蒸汽消耗。然而，真空的改善并不是无限的。真空的提高受到末级叶片膨胀能力的限制，与该能力相当的真空称为极限真空。当真空增加到超过这个限度时，汽轮机负荷就不会继续增加，经济效益就会得到提高。
4.汽轮机差胀缸与转子之间的相对膨胀差称为差胀。正胀差是指汽缸膨胀慢，转子膨胀快，负胀差是指汽缸没收缩，转子收缩了，或者汽缸膨胀快，转子膨胀慢。这种现象发生在带有法兰加热装置的汽轮机中。
5.汽轮机的临界转速由于轴的重心与转子的重心之间存在偏心，轴旋转时产生离心力，这是汽轮机振动和轴弯曲的主要原因。转子转动时，重心随轴的中心线转动。重要官员每转动一次，就会产生一次振动，这是离心力引起的轴的受迫振动。每秒钟轴受迫振动的次数称为受迫振动的频率。
当转子的强迫振动频率与转子的自由振动频率重合时，即离心力方向的变化次数导致转子的强迫振动频率与自由振动频率相同或成正比时，发生* *振动，此时转子的振动特别大，称为转子的临界转速。6.过冷汽轮机的排汽温度与凝结水温度之差称为过冷。
如果过冷度大，汽轮机的经济性就会降低。由于冷凝水温度低，更多的热量会被冷却水带走，热量损失很大。7.冷却速率是每吨排汽凝结所需的冷却水，称为冷却速率=冷却水/排汽。
一般冷凝器的冷却比为50~60，也有更多的。8.排气温度与真空的关系水的沸腾温度与气体(如空气、水蒸气)在水面上的压力有一定的关系。
水表面的气压越大，水的沸点越高。水的温度达到沸点后，如果继续加热，水就会变成相同温度的蒸汽。在水变成蒸汽的过程中，水的温度不上升。这个温度的水叫饱和水，相同温度的蒸汽叫饱和蒸汽。为什么在温度只有几十度的情况下，汽轮机的排汽室内会有水蒸气？这是因为排气室内的压力低于大气压，所以水蒸气的饱和温度很低。虽然只有几十度，但水还处于蒸汽状态。
我们称之为冷凝。
5.汽轮机操作人员应该知道这些知识。
工作原理汽轮机是一种能将蒸汽热能转化为机械功的外燃旋转机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形喷嘴和叶片，将蒸汽的热能转化为转动汽轮机转子的机械能。
蒸汽在汽轮机中以不同的方式转化为能量，构成不同工作原理的汽轮机。编辑本段配套设施汽轮机通常工作在高温、高压、高速的条件下。它是一种比较精密的重型机械，一般需要与锅炉(或其他蒸汽发生器)、发电机(或其他被驱动的机械)、冷凝器、加热器、泵等配套设备。，协同工作。
本段的结构部件由两部分组成:旋转部分和静止部分。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器。
定子包括进汽口、汽轮机汽缸、隔板、定子叶栅、汽封和轴承等。汽缸汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成一个封闭的蒸汽室，从而保证蒸汽在汽轮机内部完成能量转换过程。喷嘴室、隔膜、隔膜套等部件安装在气缸内。汽缸外部连接有进汽、排汽、抽汽等管道。
汽缸的高中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段根据容量和结构要求，可采用铸造结构或由简单铸件、型钢和钢板焊接而成的焊接结构。高压缸有单层缸和双层缸两种形式。
单层汽缸多用于中低参数的汽轮机。双缸适用于参数相对较高的汽轮机。
分为高压内缸和高压外缸。高压内缸由水平中分面分隔形成上缸和下缸，内缸支撑在外缸的水平分面上。
高压外缸由四个猫爪支撑在前轴承箱上。猫爪从下筒一起铸造，位于下筒上部，使支撑点保持在水平中心线上。
中压缸由内中压缸和外中压缸组成。中压内缸在水平中分面上分开，形成上缸和下缸。内筒支撑在外筒的水平中分面上，加工在外筒上的外凸台和内筒上的环形槽相互配合，保持内筒的轴向位置。
中压外缸由水平中分面隔开，形成上缸和下缸。中压外缸也由两对猫爪支撑在1号低压缸的中间轴承箱和前轴承箱上。
低压缸为反向分体式，每个低压缸由一个外缸和两个内缸组成，均由板材焊接而成。汽缸的上半部分和下半部分垂直分成三部分，但在安装时，上半部分汽缸的垂直结合面已经用螺栓连接成一个整体，所以汽缸的上半部分可以作为一部分吊起。
低压外缸由裙板支撑，裙板与缸的下半部分成一体，并沿缸的下半部分延伸至两端。低压内缸支撑在外缸上。
每个裙座板安装在基础座板上，基础座板灌浆固定在基础上。低压缸的位置由裙座板和基础座板之间的滑销固定。
转子转子由合金钢锻件制成。高压转子的调速器端通过刚性联轴器与长轴相连，该段的上轴装有主油泵和超速跳闸机构。
所有转子加工完毕，所有叶片组装完成后，进行全速旋转试验和精确动平衡。套筒转子:叶轮、轴套、联轴器等零件均单独加工，然后热套在阶梯轴上。
各部件与主轴之间采用过盈配合，防止叶轮因离心力和温差而松动，扭矩由键传递。中低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子常采用套筒结构。
在高温下，叶轮和主轴容易松动。因此，不适用于高温汽轮机的高压转子。
整体锻造转子:叶轮、轴套、联轴器等零件与主轴整体锻造切割，无热套零件，解决了高温下叶轮与轴连接易松动的问题。这种转子常用于大型汽轮机的高中压转子。
结构紧凑，对启动和变工况适应性强，适合在高温下运行，转子刚性好，但锻件大，加工工艺要求高，加工周期长，大型锻件质量难以保证。焊接转子:汽轮机低压转子质量大，承受的离心力大。使用套筒转子时，叶轮内孔在运转过程中会发生较大的弹性变形，需要设计较大的装配过盈量，但这样会造成较大的装配应力。如果采用整体锻造转子，质量难以保证，所以采用分段锻造与焊接相结合的焊接转子。
它主要由多个叶轮和一个端轴拼接焊接而成。焊接转子重量轻，锻件小，结构紧凑，承载能力高。与相同尺寸、带中心孔的整体锻造转子相比，焊接转子强度高、刚性好、重量轻，但对焊接性能要求高。这种转子的应用受到焊接技术、检验方法和材料类型的限制。
组合转子:由整体锻造结构和套筒结构组成，兼有两种转子的优点。联轴器联轴器用于连接汽轮机和发电机的转子，并将汽轮机的扭矩传递给发电机。
现代汽轮机中常用的联轴器有三种:刚性联轴器、半柔性联轴器和柔性联轴器。刚性联轴器:这种联轴器结构简单，体积小；工作不需要润滑，无噪音；但是振动和轴向位移的传递需要高度的中立性。
半柔性联轴器的右侧联轴器与主轴锻造成一体，左侧联轴器用热套和双键套在对面轴端。两对车轮通过波纹半柔性套筒连接，套筒通过两个螺栓配合紧固。
波纹套管在扭转方向上是刚性的，在弯曲方向上是刚性的。这种联轴器主要用于汽轮机和发电机之间，补偿因抽真空、温差和轴承间充氢引起的高差，可以减少振动的相互干扰，对中要求低。中等容量机组常用的弹性联轴器通常有两种，即齿轮式和蛇形弹簧式。
这种耦合可以削弱或消除振动的传递。对中性要求不高，但运转时需要润滑，生产复杂，成本高。
静叶片隔板用于固定静叶片，并将汽缸分成若干蒸汽室。动叶片安装在转子叶轮或鼓上，并接收喷嘴叶片。