汽輪機的級、葉片、汽封

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1、什么是汽輪機的級? 答：由一列噴嘴和一列動葉柵組成的汽輪機最基本的工作單元稱為汽輪機的級。 什么是調節(jié)級? 答：當汽輪機負荷變化時，各調節(jié)汽閥按規(guī)定順序依次開、關，通過改變進汽量來調節(jié)機組的功率，第一級的實際通流面積將隨負荷變化而變化，因此該級稱為調節(jié)級。 什么是壓力級? 答：調節(jié)級以外的級統(tǒng)稱為壓力級。壓力級是以利用級組中合理分配的壓力降或焓降為主的級，是單列沖動級或反動級。 什么是雙列速度級? 答：為了增大調節(jié)級的焓降，利用第一列動葉出口的余速，減小余速損失，使第一列動葉片出口汽流經固定在汽缸上的導葉改變流動方向后，進入第二列動葉片繼續(xù)做功。這時把具有一列噴嘴，但一級葉輪上有

2、兩列動葉片的級，稱為雙列速度級 什么是汽輪機的轉子?轉子的作用是什么? 答：汽輪機中所有轉動部件的組合體稱為轉子。轉子的作用是承受蒸汽對所有工作葉片的回轉力，并帶動發(fā)電機轉子、主油泵和調速器轉動 動葉片的作用是什么? 答：在沖動式汽輪機中，由噴嘴射出的汽流給動葉片一沖動力，將蒸汽的動能轉變成轉子上的機械能。 在反動式汽輪機中，除噴嘴出來的高速汽流沖動動葉片做功外，蒸汽在動葉片中也發(fā)生膨脹，使動葉出口蒸汽速度增加，對動葉片產生反動力，推動葉片旋轉做功，將蒸汽熱能轉變?yōu)闄C械能。 葉片工作時受到哪幾種作用力? 答：葉片工作時受到的作用力主要有兩種：一種是葉片本身質量和圍帶、拉金質量所產

3、生的離心力；另一種是汽流通過葉柵槽道時使葉片彎曲的作用力以及汽輪機啟動、停機過程中，葉片中的溫度差引起的熱應力。 汽輪機葉片的結構是怎樣的? 答：葉片由葉型、葉根和葉頂三部分組成。葉型部分是葉片的工作部分，它構成汽流通道。按照葉型部分的橫截面變化規(guī)律，可以把葉片分成等截面葉片和變截面葉片。 等截面葉片的截面面積沿葉高是相同的，各截面的型線通常也一樣。變截面葉片的截面面積則沿葉高按一定規(guī)律變化，一般地，葉型也沿葉高逐漸變化，即葉片繞各截面形心的連線發(fā)生扭轉，所以通常稱為扭曲葉片。葉根是葉片與輪緣相連接的部分，它的結構應保證在任何運行條件下葉片都能牢靠地固定在葉輪上，同時應力求制造簡單，裝配

4、方便。葉型以上的部分稱葉頂。隨葉片成組方式不同，葉頂結構也各異。采用鉚接與焊接圍帶時，葉頂做成凸出部分(端釘)；采用彈性拱形圍帶時，葉頂必須做成與彈性拱形片相配合的鉚接部分。當葉片用拉筋連成組或作為自由葉片時，葉頂通常削薄，以減輕葉片質量并防止運行中與汽缸相碰時損壞葉片。 汽輪機葉片的葉根有哪些形式? 答：葉根的形式較多，通常有以下幾種： (1)T形葉根。 (2)外包凸肩T形葉根。 (3)菌形葉根。 (4)雙T形葉根。 (5)叉形葉根。 (6)樅樹形葉根。 裝在動葉片上的圍帶和拉筋(金)有什么作用? 答：為了使葉片之間連接成組，增強葉片的剛度，調整葉片的自振頻率，以及改善振

5、動情況，可在動葉片頂部裝圍帶，在動葉片中部串拉筋。另外，圍帶還有防止漏汽的作用。 汽輪機高壓段為什么采用等截面葉片? 答：一般在汽輪機高壓段，蒸汽容積流量相對較小，葉片短，葉高比d/L(d為葉片平均直徑，L為葉片高度)較大，沿整個葉高的圓周速度及汽流參數差別相對較小。此時依靠改變不同葉高處的斷面型線，不能顯著地提高葉片工作效率，所以多將葉身斷面型線沿葉高做成相同的，即做成等截面葉片。這樣做雖使效率略受影響，但加工方便，制造成本低，而強度也可得到保證，有利于實現部分級葉片的通用化。 為什么汽輪機有的級段要采用扭曲葉片? 答：大機組為增大功率，往往葉片做得很長。隨著葉片高度的增加，當葉高比

6、具有較小值(一般小于10)時，不同葉高處圓周速度與汽流參數的差異已不容忽視。此時葉身斷面型線必須沿葉高相應變化，使葉片扭曲變形，以適應汽流參數沿葉高的變化規(guī)律，減小流動損失；同時，從強度方面考慮，為改善離心力所引起的拉應力沿葉高的分布，葉身斷面面積也應由根部到頂部逐漸減小。 汽封的作用是什么? 答：汽缸內部、隔板前后及帶反動度的動葉片兩側存在著壓差，而相應各動、靜部分之間又必須保持一定的間隙，這就造成有一定蒸汽漏出或空氣漏人汽缸內。為了減少泄漏，就在這些相應的位置安裝了汽封。根據汽封在汽輪機中所處位置可分為軸端汽封(簡稱軸封)、隔板汽封和圍帶汽封(通流部分汽封)三類。 汽封的結構形式和工

7、作原理是怎樣的? 答：汽封的結構形式有曲徑式和迷宮式，曲徑式汽封有梳齒形(平齒、高低齒)、J形、樅樹形三種， 曲徑式汽封的工作原理：一定壓力的蒸汽流經曲徑式汽封時，必須依次經過汽封齒尖與軸凸肩形成的狹小間隙，當經過第一個間隙時通流面積減小，蒸汽流速增大，壓力降低。隨后，高速汽流進入小室，通流面積突然變大，流速降低，汽流轉向，發(fā)生撞擊和產生渦流等現象，速度降到近似為零，蒸汽原具有的動能轉變成熱能。當蒸汽經過第二個間隙時，又重復上述過程，蒸汽流速再次增大，壓力再次降低。蒸汽流經最后一個汽封齒后，蒸汽壓力降至與大氣壓力相差甚小。所以，在一定的壓差下，汽封齒越多，每個齒前后的壓差就越小，漏汽量也越

8、小。當汽封齒數足夠多時，漏汽量為零。 為什么裝設通流部分汽封? 答：在汽輪機的通流部分，由于動葉頂部與汽缸壁面之間存在著間隙，動葉柵根部和隔板也存在著間隙，而動葉兩側又有一定的壓差，因此在動葉頂部和根部必然會有蒸汽的泄漏。為減少蒸汽的漏汽損失，在通流部分裝設了通流部分汽封。 為什么裝設隔板汽封? 答：沖動式汽輪機隔板前后壓差大，而隔板與主軸之間又存在著間隙，因此必定有一部分蒸汽從隔板前通過間隙漏至隔板后與葉輪之間的汽室里。由于這部分蒸汽不通過噴嘴，同時還會惡化蒸汽主流動狀態(tài)，因此形成了隔板漏汽損失。為減小該損失，必須將間隙設計得小一點，故裝有隔板汽封。反動式汽輪機無隔板結構，只有單只靜葉環(huán)結構，靜葉環(huán)內圓處的汽封稱為靜葉環(huán)汽封，隔板汽封與靜葉環(huán)汽封統(tǒng)稱為靜葉汽封。 為什么裝設軸端汽封? 答：由于汽輪機主軸必須從汽缸內穿過，因此主軸與汽缸之間必須存有一定的徑向間隙，且汽缸內蒸汽壓力與外界大氣壓力不等，就必然會使高壓蒸汽通過間隙向外漏出，造成工質損失惡化環(huán)境，并且加熱主軸或沖進軸承使?jié)櫥唾|惡化；或使外界空氣漏人低壓缸，增大抽氣器負荷，降低機組效率。為提高汽輪機的效率，盡量防止或減少這種現象，在轉子穿過汽缸兩端處都裝有汽封，稱為軸端汽封。高壓軸封用來防止蒸汽漏出汽缸，低壓軸封用來防止空氣漏人汽缸。