【汽(qi)輪(lun)機】汽(qi)輪(lun)機工作原理(li) 汽(qi)輪(lun)機原理(li) 汽(qi)輪(lun)機結構圖(tu)
汽輪機工作原理和結構
一、汽輪機工作原理
汽(qi)(qi)輪機(ji)是將蒸(zheng)汽(qi)(qi)的熱(re)能(neng)轉(zhuan)換成機(ji)械(xie)能(neng)的蝸輪式機(ji)械(xie)。在汽(qi)(qi)輪機(ji)中,蒸(zheng)汽(qi)(qi)在噴(pen)嘴中發(fa)生(sheng)膨(peng)脹,壓力降低(di),速度增加,熱(re)能(neng)轉(zhuan)變為動(dong)(dong)能(neng)。如圖1所示。高速汽(qi)(qi)流(liu)流(liu)經動(dong)(dong)葉片3時(shi),由于汽(qi)(qi)流(liu)方向改變,產生(sheng)了對葉片的沖(chong)動(dong)(dong)力,推動(dong)(dong)葉輪2旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)做功,將蒸(zheng)汽(qi)(qi)的動(dong)(dong)能(neng)變成軸旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)的機(ji)械(xie)能(neng)。
二、汽輪機結構
汽(qi)(qi)輪(lun)機主要(yao)由轉(zhuan)(zhuan)動部(bu)分(轉(zhuan)(zhuan)子)和固定(ding)部(bu)分(靜體(ti)或靜子)組成。轉(zhuan)(zhuan)動部(bu)分包括葉(xie)柵、葉(xie)輪(lun)或轉(zhuan)(zhuan)子、主軸和聯軸器及(ji)緊(jin)固件(jian)等旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)部(bu)件(jian)。固定(ding)部(bu)件(jian)包括氣(qi)缸、蒸汽(qi)(qi)室、噴嘴室、隔板、隔板套(或靜葉(xie)持環)、汽(qi)(qi)封、軸承、軸承座(zuo)、機座(zuo)、滑銷系(xi)統以及(ji)有關(guan)緊(jin)固零(ling)件(jian)等。
套(tao)裝轉(zhuan)子的(de)結構如(ru)圖2所示。套(tao)裝轉(zhuan)子的(de)葉(xie)輪、軸(zhou)封套(tao)、聯軸(zhou)器等部(bu)件和(he)主軸(zhou)是分別制造的(de),然后將它們(men)熱(re)套(tao)(過盈(ying)配(pei)合)在主軸(zhou)上,并用鍵(jian)傳遞力矩。
汽輪機主要用途是在熱力發電廠中做帶動發電機的原動機。為了保證汽輪機正常工作,需配置必要的附屬設備,如管道、閥門、凝汽器等,汽輪機及其附屬設備的組合稱為汽輪機設備。圖3為汽輪機設備組成圖。來自蒸汽發生器的高溫高壓蒸汽經主汽閥、調節閥進入汽輪機。由于汽輪機排汽口的壓力大大低于進汽壓力,蒸汽在這個壓差作用下向排汽口流動,其壓力和溫度逐漸降低,部分熱能轉換為汽輪機轉子旋轉的機械能。做完功的蒸汽稱為乏汽,從排汽口排入凝汽器,在較低的溫度下凝結成水,此凝結水由凝結水泵抽出送經蒸汽(qi)發生器(qi)(qi)構成(cheng)封(feng)閉的(de)(de)(de)熱(re)力(li)(li)(li)循環(huan)。為了吸收乏(fa)汽(qi)在凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)放出的(de)(de)(de)凝(ning)(ning)結熱(re),并(bing)保護較(jiao)低的(de)(de)(de)凝(ning)(ning)結溫度,必(bi)須(xu)用(yong)循環(huan)水(shui)泵(beng)(beng)不(bu)斷地向凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)供應冷(leng)卻水(shui)。由(you)于(yu)汽(qi)輪機(ji)(ji)的(de)(de)(de)尾(wei)部和凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)不(bu)能絕對密封(feng),其內(nei)部壓力(li)(li)(li)又低于(yu)外(wai)界(jie)大(da)氣(qi)(qi)壓,因而(er)會(hui)有(you)空(kong)氣(qi)(qi)漏入,最(zui)終進(jin)入凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)殼側。若任空(kong)氣(qi)(qi)在凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)內(nei)積累(lei),凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)內(nei)壓力(li)(li)(li)必(bi)然會(hui)升(sheng)高,導致(zhi)乏(fa)汽(qi)壓力(li)(li)(li)升(sheng)高,減(jian)少蒸汽(qi)對汽(qi)輪機(ji)(ji)做(zuo)的(de)(de)(de)有(you)用(yong)功(gong),同(tong)時積累(lei)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)還會(hui)帶來(lai)乏(fa)汽(qi)凝(ning)(ning)結放熱(re)的(de)(de)(de)惡化(hua),這(zhe)兩者都會(hui)導致(zhi)熱(re)循環(huan)效率的(de)(de)(de)下降,因而(er)必(bi)須(xu)將凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)殼側的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)抽出。凝(ning)(ning)汽(qi)設備由(you)凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)、凝(ning)(ning)結水(shui)泵(beng)(beng)、循環(huan)水(shui)泵(beng)(beng)和抽氣(qi)(qi)器(qi)(qi)組成(cheng),它的(de)(de)(de)作用(yong)是建立(li)并(bing)保持凝(ning)(ning)汽(qi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)真空(kong),以(yi)使汽(qi)輪機(ji)(ji)保持較(jiao)低的(de)(de)(de)排(pai)汽(qi)壓力(li)(li)(li),同(tong)時回收凝(ning)(ning)結水(shui)循環(huan)使用(yong),以(yi)減(jian)少熱(re)損失,提高汽(qi)輪機(ji)(ji)設備運(yun)行的(de)(de)(de)經濟(ji)性。
調(diao)(diao)節(jie)汽(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)的(de)功率(lv)和(he)(he)轉(zhuan)(zhuan)速(su),每臺(tai)汽(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)有一(yi)套(tao)由調(diao)(diao)節(jie)裝(zhuang)置組(zu)成的(de)調(diao)(diao)節(jie)系統(tong)。另外,汽(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)是高(gao)速(su)旋轉(zhuan)(zhuan)設備(bei)(bei),它的(de)轉(zhuan)(zhuan)子和(he)(he)定子間隙很小,是既龐大(da)又精密的(de)設備(bei)(bei)。為(wei)保(bao)證汽(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)安全運行(xing),配有一(yi)套(tao)自(zi)動保(bao)護(hu)(hu)裝(zhuang)置,以便在異(yi)常(chang)情(qing)況下發出(chu)警報,在危急情(qing)況下自(zi)動關閉(bi)主汽(qi)(qi)閥,使之停運。調(diao)(diao)節(jie)系統(tong)和(he)(he)保(bao)護(hu)(hu)裝(zhuang)置常(chang)用壓力油來傳遞信號和(he)(he)操縱有關部件。汽(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)的(de)各(ge)個軸承(cheng)也需要油潤滑和(he)(he)冷卻,因而每臺(tai)汽(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)都(dou)配有一(yi)套(tao)潤滑油系統(tong)。 總之,汽(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)設備(bei)(bei)是以汽(qi)(qi)輪(lun)(lun)(lun)機(ji)(ji)(ji)為(wei)核心(xin),包括凝汽(qi)(qi)設備(bei)(bei)、回熱加熱設備(bei)(bei)、調(diao)(diao)節(jie)和(he)(he)保(bao)護(hu)(hu)裝(zhuang)置及供油系統(tong)等(deng)附屬設備(bei)(bei)在內的(de)一(yi)系列動力設備(bei)(bei)組(zu)合。正是靠它們協調(diao)(diao)有序地工作,才得以完成能(neng)量(liang)轉(zhuan)(zhuan)換的(de)任務。