汽轮机本体设备



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1、级级喷喷 嘴嘴 又称静叶片,是一个截面形状特殊且不断变化的通道,蒸汽进入喷嘴后,蒸汽发生膨胀,消耗了蒸汽的热能,蒸汽的压力和温度都降低了,但是,蒸汽的流速却增加了,从而获得了高速汽流。汽流高速流经动叶片, 对叶片做功,推动叶片运动,通过叶轮和轴产生旋转运动,驱动泵等机械对外做功动叶片动叶片级级: :由喷嘴和与其配合的动叶片构成的做功单元称为级由喷嘴和与其配合的动叶片构成的做功单元称为级动叶栅、叶轮(或转鼓)、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件 汽缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等 本次课程将主要介绍汽轮机本体部分各主要零部件的作用、
2、构造特点、拆卸及检修。习题一 由叶根、工作部分(或称叶身、叶型部分)、叶顶连接件(围带或拉金)组成 习题二 叶片结构叶片结构 压力级叶片低压级叶片调节级叶片 叶根的作用叶根的作用: : 是紧固动叶,使其在经受汽流的推力和旋转是紧固动叶,使其在经受汽流的推力和旋转离心力作用下,不致于从轮缘沟槽里拔出来。离心力作用下,不致于从轮缘沟槽里拔出来。常用的结构型式有:常用的结构型式有: T T型、叉型和枞树型等型、叉型和枞树型等 叶根的结构型式取决于:叶根的结构型式取决于:转子的结构型式、叶片的强度、制造和安装工艺要求和传统等 叶 根 结 构(a)T型叶根;(b)外包凸肩T型叶根;(c)菌型叶根;(d)
3、外包凸肩双T型叶根;(e)叉型叶根;(f)枞树型叶根上述图(上述图(a a)图()图(b b)图()图(c c)图()图(d d)四种叶根)四种叶根装配方式属:装配方式属: 周向装配方式周向装配方式 这类叶根的装配轮缘槽上开有一个或两个缺口(或称窗口、这类叶根的装配轮缘槽上开有一个或两个缺口(或称窗口、切口),其长度比叶片节距稍大,宽度比叶根宽切口),其长度比叶片节距稍大,宽度比叶根宽0.020.020.05mm 0.05mm ,以便将叶片从该缺口依次装入轮缘槽中。装,以便将叶片从该缺口依次装入轮缘槽中。装在缺口处的叶片称作封口叶片(又称末叶片),用两根铆在缺口处的叶片称作封口叶片(又称末叶片
4、),用两根铆钉将其固定在轮缘上。有些厂家再用叶根底部的矩形状隙钉将其固定在轮缘上。有些厂家再用叶根底部的矩形状隙片或半圆形塞片固定,见图。片或半圆形塞片固定,见图。 周向装配式的缺点是:叶片周向装配式的缺点是:叶片拆换必须通过缺口进行,当个别叶片损坏时,不能单独拆拆换必须通过缺口进行,当个别叶片损坏时,不能单独拆换 , 要 将 部 分 或 全 部 叶 片 拆 下 重 装 , 增换 , 要 将 部 分 或 全 部 叶 片 拆 下 重 装 , 增加了拆装工作量。加了拆装工作量。 (a)冲动式叶片;(b)反动式叶片 带拉金及成组围带的动叶片 习题三 。 习题四 习题六 高中压转子中压转子 习题七 1
5、、2联轴器;3、波形套筒;4、5螺栓;6齿轮 第三部分第三部分 汽轮机轴汽轮机轴承承汽轮机轴承汽轮机轴承 径向支持轴承径向支持轴承 推力轴承推力轴承 径向支持轴承用来承担转子的重量和旋转的不平衡力,并确定转子的径向位置,以保持转子旋转中心与汽缸中心一致,从而保证转子与汽缸、汽封、隔板等静止部分的径向间隙正确。推力轴承承受蒸汽作用在转子上的轴向推力,并确定转子的轴向位置,以保证通流部分动静间正确的轴向间隙。所以推力轴承被看成转子的定位点,或称汽轮机转子对静子的相对死点。 轴承工作原理轴承工作原理由于汽轮机轴承是在高转速、大载荷的条件下工作,因此,由于汽轮机轴承是在高转速、大载荷的条件下工作,因此
6、,要求轴承工作必须安全可靠,要求摩擦力小。为了满足这要求轴承工作必须安全可靠,要求摩擦力小。为了满足这两个要求,汽轮机轴承都采用以油膜润滑理论为基础的滑两个要求,汽轮机轴承都采用以油膜润滑理论为基础的滑动轴承。这种轴承采用循环供油方式,由供油系统连续不动轴承。这种轴承采用循环供油方式,由供油系统连续不断地向轴承供给压力、温度合乎要求的润滑油。转子的轴断地向轴承供给压力、温度合乎要求的润滑油。转子的轴颈支承在浇有一层质软、溶点低的巴氏合金(牌号为颈支承在浇有一层质软、溶点低的巴氏合金(牌号为Chsnsb11-6Chsnsb11-6),俗称乌金的轴瓦上,并作高速旋转。为了),俗称乌金的轴瓦上,并作
7、高速旋转。为了避免轴颈与轴瓦直接摩擦,必须用油进行润滑,使轴颈与避免轴颈与轴瓦直接摩擦,必须用油进行润滑,使轴颈与轴瓦间形成油膜,建立液体摩擦,从而减小其间的摩擦阻轴瓦间形成油膜,建立液体摩擦,从而减小其间的摩擦阻力。摩擦产生的热量由回油带走力。摩擦产生的热量由回油带走,使轴颈得以冷却。使轴颈得以冷却。油膜的形成原理油膜的形成原理假如有不平行的假如有不平行的 、 上上下两平面构成楔形,其四周下两平面构成楔形,其四周充满油,平面固定不动,充满油,平面固定不动, 板上承受板上承受 的载荷且以的载荷且以一定的速度移动时,由于油一定的速度移动时,由于油的粘性将润滑油带入油楔里。的粘性将润滑油带入油楔里
8、。当带入油楔里的油量与油楔当带入油楔里的油量与油楔中流出的油量相等时,在油中流出的油量相等时,在油楔中的油就产生与载荷楔中的油就产生与载荷 的大小相等而方向相反的作的大小相等而方向相反的作用力用力 ,将,将 板微微抬起,板微微抬起,于是在两平面的油楔中建立于是在两平面的油楔中建立了油膜,板就在油膜上滑了油膜,板就在油膜上滑行,而不会与行,而不会与 平面产生平面产生干摩擦,从而油膜起到了润干摩擦,从而油膜起到了润滑作用。滑作用。以圆筒形轴瓦为例:轴瓦直径是大于轴颈直径的,在静止状态下,轴颈置于轴瓦底以圆筒形轴瓦为例:轴瓦直径是大于轴颈直径的,在静止状态下,轴颈置于轴瓦底部,轴颈圆心部,轴颈圆心0
9、 0/ /在轴瓦中心在轴瓦中心0 0的正下方,轴颈与轴瓦之间构成自上而下的楔形截面间的正下方,轴颈与轴瓦之间构成自上而下的楔形截面间隙。当连续向轴承内提供足量的润滑油,并使轴颈高速旋转隙。当连续向轴承内提供足量的润滑油,并使轴颈高速旋转( (图示为顺时针向旋转图示为顺时针向旋转) ),右侧楔形间隙中有粘性的润滑油附在轴颈上一起转动,并带动各层油一起转动,而且右侧楔形间隙中有粘性的润滑油附在轴颈上一起转动,并带动各层油一起转动,而且将润滑油由宽口带向窄口,楔形间隙的进油量大于出油量,并且由于润滑油几乎不可将润滑油由宽口带向窄口,楔形间隙的进油量大于出油量,并且由于润滑油几乎不可压缩,使积聚在狭窄
10、的楔形间隙中产生油压,当油压超过轴颈上的载荷时,就抬起轴压缩,使积聚在狭窄的楔形间隙中产生油压,当油压超过轴颈上的载荷时,就抬起轴颈,轴颈抬起后,楔形间隙增大,油压有所下降,轴颈又下落一些,直至楔形间隙内颈,轴颈抬起后,楔形间隙增大,油压有所下降,轴颈又下落一些,直至楔形间隙内油压与轴颈上载荷平衡,轴颈便稳定在一定位置上旋转。此时,轴颈与轴瓦间有油膜油压与轴颈上载荷平衡,轴颈便稳定在一定位置上旋转。此时,轴颈与轴瓦间有油膜隔开,建立了液体摩擦,使轴承稳定工作。隔开,建立了液体摩擦,使轴承稳定工作。 (a)(a)轴在轴承中构成轴在轴承中构成 楔形问隙楔形问隙(b)(b)轴心运动轨迹及轴心运动轨迹
11、及 油楔中的压力分油楔中的压力分 布布( (周向周向) )(c)(c)油楔中的压力分油楔中的压力分 布布( (轴向轴向) )二、径向支持轴承二、径向支持轴承分分 类类 三油楔轴承三油楔轴承(3 3个油楔个油楔 圆筒形轴承的合金内孔是一个圆圆筒形轴承的合金内孔是一个圆筒,它是最普通的轴承形式之一。筒,它是最普通的轴承形式之一。其结构简单,润滑油的消耗量和其结构简单,润滑油的消耗量和摩擦损失都较小。但它只在下部摩擦损失都较小。但它只在下部形成一个油楔,在高速轻载的工形成一个油楔,在高速轻载的工作条件下,油膜刚度差。作条件下,油膜刚度差。右图为固定式圆筒形轴承,轴承右图为固定式圆筒形轴承,轴承是由上