第九章蒸汽动力装置循环

第九章汽轮机的工作原理一、填空题：1．汽轮机是一种以一定和的水蒸汽为工质，将转换为的回转式原动机。

2．当一运动物体另一物体时，就会受到阻碍而改变其和，同时给阻碍它运动的物体一。

通常称这个力为冲动力。

3．反动力是由原来或较小的物体，在或另一物体时，骤然获得一个较大的速度增加而产生的。

4．当蒸汽在动叶片构成的汽道内时，汽流必然对动叶片作用一个，推动叶片运动做机械功。

5．单级汽轮机由、、和轴等基本部件组成。

6．汽轮机工作时，首先在喷嘴叶栅中蒸汽的转变成，然后在动叶栅中蒸汽的转变成。

7．以蒸汽为动力的发电厂中，动力装置采用的基本循环方式是。

8．汽轮机按级数分类可分为、。

9．汽轮机按汽缸所具有的数目可以分为、、。

10．汽轮机按蒸汽流动的方向分，可分为汽轮机、汽轮机、汽轮机。

11．汽轮机按其工作原理分，可分为汽轮机、汽轮机、汽轮机。

12．轴流式汽轮机的喷嘴不是装在上，而是装在上，它们是固定不动的，因此它不对外做。

13．多级汽轮机是由若干个，按高低顺序组成。

14．汽轮机型号为“N/C 300/220－16.7－537/537”中，N/C表示额定功率为，220表示，16.7表示，537/537表示。

15．级的反动度等于蒸汽在动叶片中的与之比。

16．在汽轮机级中，蒸汽在动叶汽道内膨胀份额的大小，常用级的表示。

17．汽轮机的喷嘴是由两个相邻叶片构成的，它把蒸汽的转变成。

18．由于喷嘴是固定的不对外做功，可认为蒸汽在喷嘴中流动时与外界无热能交换，可称为。

19．对于一个具有反动度的冲动式叶片，不仅受蒸汽的作用，而且受蒸汽在动叶片内膨胀加速所产生的的作用。

20．汽轮机损失分为损失和损失。

21．与单级汽轮机比较，多级汽轮机的最大特点是、。

22．汽轮机进汽机构的节流损失与蒸汽、阀门的型线、流道的有关。

23．汽轮机的内部损失包括进汽机构的损失、排汽管的损失和损失三种。

24．汽轮机的汽封间隙过小会造成与之间发生摩擦，引起机组的振动。

第九章 蒸汽动力循环装置工业上最早使用的动力机是用水蒸气做工质的蒸汽动力装置。

在蒸汽动力装置中水时而处于液态，时而处于气态，如在蒸汽锅炉中液态水汽化产生蒸汽，经汽轮机膨胀作功后，进入冷凝器又凝结成水再返回锅炉，而且在汽化和凝结时可维持定温，因而蒸汽动力装置循环不同于气体动力循环。

此外，水和水蒸气不能助燃，只能从外热源吸收热量，所以蒸汽循环必需配备锅炉，因此装置设备也不同于气体动力循环。

由于燃烧产物不参与循环，故而蒸汽动力装置可利用各种燃料，如煤、渣油,甚至可燃垃圾。

第一节简单蒸汽动力装置循环———朗肯循环一、 工质为水蒸气的卡诺循环热力学第二定律已证明，在相同温限内卡诺循环的热效率最高。

在采用气体作工质的循环中,因定温加热和放热难于进行，而且气体的定温线和绝热线在p-v图上的斜率相差不多，以致卡诺循环所作的功并不大，故在实际上难于采用。

在采用蒸汽作工质时，由于水的汽化和蒸汽的凝结，当压力不变时温度也不变，因而实际上也就有了定温加热和放热的可能。

更因这时定温过程亦即定压过程，在p-v图上其与绝热线之间的斜率相差亦大，故所作的功也较大。

所以，以蒸汽为工质时原则上可以采用卡诺循环，如图11-1中循环6-7-8-5-6所示。

然而在实际(b)(a)图9-1 水蒸气的朗肯循环的蒸汽动力装置中不采用卡诺循环，其主要原因是：首先，在压缩机中绝热压缩过程8-5难于实现，因状态8是水和蒸汽的混合物，压缩过程中压缩机工作不稳定，同时状态8的比体积比水的比体积大得多，需用比水泵大得多的压缩机；其次，循环局限于饱和区，上限温度受制于临界温度，故即使实现卡诺循环，其热效率也不高；再次，膨胀末期，湿蒸汽干度过小，即含水分甚多，不利于动力机安全。

实际蒸汽动力循环均以朗肯循环为其基础。

二、朗肯循环及其热效率简单蒸汽动力装置流程示意图如图9-2所示，其理想循环———朗肯循环图9-2简单蒸汽动力装置流程示意图的p-v图和T-s图见图9-1。

蒸汽循环系统工作原理蒸汽循环系统是一种常见的热力循环系统，广泛应用于发电厂、工业生产和供暖等领域。

它通过将水加热转化为蒸汽，然后利用蒸汽的能量来驱动机械设备或提供热能。

本文将详细介绍蒸汽循环系统的工作原理。

蒸汽循环系统主要由锅炉、汽轮机、凝汽器和泵组成。

首先，锅炉将水加热到高温，使其转化为蒸汽。

这个过程发生在锅炉内部的炉膛中，通过燃烧燃料或其他能源提供的热量。

蒸汽的产生使锅炉内部的压力升高，从而使蒸汽具有足够的压力来驱动汽轮机。

接下来，蒸汽进入汽轮机，驱动汽轮机的转子高速旋转。

汽轮机的转子上装有叶片，蒸汽进入叶片后会使转子转动。

汽轮机的转子与发电机相连，通过转子的旋转来产生电力。

同时，汽轮机也可以用于驱动其他机械设备或提供动力。

蒸汽从汽轮机排出后，进入凝汽器进行冷却。

凝汽器中流动的是冷却水，蒸汽在与冷却水接触的过程中失去了热量，变成了水。

这个过程使蒸汽的体积大大减小，从而形成了真空。

在凝汽器中，蒸汽和冷却水通过热交换使蒸汽凝结，然后被泵抽回锅炉再次加热，循环往复。

为了保持蒸汽循环系统的稳定运行，需要使用泵来维持循环中的水平衡。

泵负责将凝结水抽回锅炉，同时也需要克服一定的压力损失。

泵的作用是将水送回锅炉，以补充锅炉中水的损失，并确保循环系统的连续运行。

蒸汽循环系统的工作原理可以总结为以下几个步骤：首先，锅炉将水加热转化为蒸汽；然后，蒸汽进入汽轮机驱动转子旋转；接着，蒸汽经过凝汽器冷却变成水；最后，泵将凝结水送回锅炉进行再次加热。

整个循环过程中，水和蒸汽不断转化，从而使系统运转。

蒸汽循环系统的工作原理基于热力学和流体力学的基本原理。

通过合理设计和优化，可以提高系统的效率和性能。

蒸汽循环系统在能源转换和供暖方面具有重要作用，不仅提供了电力和动力，也为人们的生活提供了便利和舒适。

总结起来，蒸汽循环系统的工作原理是通过锅炉将水加热转化为蒸汽，然后利用蒸汽的能量来驱动汽轮机，最后经过凝汽器冷却后再次循环。

这个过程中，泵起到补充水的作用，保持循环系统的稳定运行。

蒸气动力的原理和应用原理介绍蒸气动力是指利用蒸气的能量来进行动力传递和转换的一种技术。

其原理基于热力学第一定律和第二定律，通过加热液体并使其蒸发，蒸汽产生的压力和体积变化可用来驱动机械装置。

蒸气动力的工作原理可以归纳为以下几个步骤：1.加热水或液体：将液体加热至其饱和温度以上，使其开始蒸发，并转化为蒸汽状态。

2.转化为蒸汽：加热后的水或液体转化为蒸汽，同时体积急剧膨胀，产生高压。

3.推动活塞或转动涡轮：利用蒸汽产生的高压来推动活塞或转动涡轮等机械装置，实现动力传递和转换。

4.冷凝回液体：蒸汽在做功后冷却，重新转化为液体，并通过循环进行再次加热和蒸发，形成循环工作。

应用领域蒸气动力在工业和交通运输领域有广泛的应用，以下是其中的几个常见应用领域：1. 蒸汽发电蒸汽动力在发电领域有着重要的应用。

蒸汽发电厂通常利用燃煤、燃气、核能等能源产生热能，然后通过蒸汽机或蒸汽涡轮机转化为机械能，再转化为电能。

蒸汽压力、温度和流量的调控对于提高发电效率和节能环保具有重要意义。

2. 蒸汽动力机车蒸汽动力机车是蒸汽动力在交通运输领域的应用。

在早期，蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力来源。

蒸汽动力机车利用蒸汽机将燃料烧热水生成蒸汽，并通过活塞推动车轮运动，实现列车的牵引和制动。

3. 蒸汽动力工具蒸汽动力也有一些小型工具和设备的应用，如蒸汽锅炉、蒸馏设备、蒸汽切割机等。

这些工具利用蒸汽的高温高压特性，可以实现高效加热、杀菌、压力处理等功能，被广泛应用于工业生产、实验室和家庭等场合。

4. 蒸汽动力船舶在航海领域，过去的船舶主要采用蒸汽动力进行驱动。

蒸汽动力船舶通过燃煤或燃油来加热锅炉，产生蒸汽，进而推动船舶的螺旋桨，实现前进或后退。

5. 工业加热和压力应用蒸汽动力在工业领域有着广泛的加热和压力应用。

蒸汽作为清洁的加热介质，可以用于加热各种设备、反应器、管道等。

同时，蒸汽的高压性质也使其成为工业中常用的压力驱动力源。

未来展望随着科技的发展和能源需求的变化，蒸汽动力仍然具有重要的应用前景。

蒸汽动力循环的四个主要过程
蒸汽动力循环的四个主要过程是：
1. 压缩：在蒸汽动力循环中，蒸汽从锅炉中产生并进入蒸汽轮机。

在进入蒸汽轮机之前，蒸汽需要被压缩以增加其热能密度。

压缩过程通常通过蒸汽压缩机完成，其中蒸汽被压缩到较高的压力。

2. 膨胀：压缩后的蒸汽进入蒸汽轮机进行膨胀。

在膨胀过程中，蒸汽的热能被转化为机械能，驱动蒸汽轮机旋转并做功。

通过连接到轮轴上的发电机，膨胀过程中产生的机械能可以转化为电能。

3. 冷凝：在膨胀过程结束后，蒸汽处于低压状态。

为了进一步提高热效率，蒸汽需要在冷凝器中冷凝成水，释放出余热。

在冷凝过程中，蒸汽失去热能并变成液态。

这些液态水可以被重新加热并再次进入蒸汽轮机，形成循环。

4. 加热：冷凝后的水被泵送到锅炉中，在那里它被加热至高温。

在锅炉中，水接触到燃烧的燃料，经过吸热反应转化为蒸汽。

加热过程使蒸汽再次进入压缩过程，形成循环。

蒸汽循环系统工作原理引言蒸汽循环系统是一种常见的能量转换系统，广泛应用于发电厂以及工业生产中。

它通过将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。

本文将详细介绍蒸汽循环系统的工作原理。

一、燃料燃烧产生热能蒸汽循环系统的工作原理首先涉及到燃料的燃烧。

在发电厂中，通常使用的燃料有煤炭、天然气和石油等。

燃料在燃烧室中与空气进行反应，产生高温高压的燃烧气体。

这些燃烧气体中的热能将用于加热工质（一般为水）。

二、蒸汽发生器中的热能传递燃烧产生的热能将通过烟气传递给蒸汽发生器中的工质。

蒸汽发生器是一个热交换器，它将热能从烟气传递给工质，使工质的温度升高。

这个过程中，烟气的温度下降，而工质的温度上升。

三、蒸汽的膨胀和冷凝经过蒸汽发生器后，工质变成了高温高压的蒸汽。

蒸汽将进入蒸汽涡轮机中膨胀。

蒸汽涡轮机是通过蒸汽的高速流动驱动叶轮旋转，从而产生机械能。

在膨胀过程中，蒸汽的温度和压力均下降。

随后，蒸汽将进入凝汽器中冷凝。

凝汽器是一个热交换器，它将蒸汽的热量传递给冷却介质（通常是冷凝水）。

在冷却介质的作用下，蒸汽冷凝成水，并释放出大量的热能。

这个过程中，冷凝水的温度升高。

四、再次加热和循环冷凝水将经过泵被再次加热。

再次加热器通过将冷凝水加热至饱和温度以上，使其变成高温高压的水蒸气。

再次加热后的水蒸气将进入蒸汽涡轮机中膨胀，驱动叶轮旋转，产生机械能。

蒸汽涡轮机产生的机械能通过联轴器传递给发电机，将机械能转换为电能。

而冷凝水则经过泵被再次加热，形成一个循环。

这样，蒸汽循环系统就实现了能量的转换和利用。

结语蒸汽循环系统通过将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，实现了能源的高效利用。

它是发电厂以及工业生产中常用的能量转换系统。

通过蒸汽循环系统的工作原理，我们可以更加深入地理解蒸汽发电的过程，并认识到其在能源领域的重要性。