反动式汽轮机与冲动式汽轮机效率的比较

冲动式与反动式汽轮机的优劣比较冲动式汽轮机的主要特点是蒸汽在喷嘴中膨胀，然后以高速冲击汽轮机的叶片，使叶片旋转从而将蒸汽的动能转化为机械能。

这种设计使蒸汽在膨胀过程中，压力和速度都迅速降低，而动能则转化为机械能。

效率较高：冲动式汽轮机的设计使其能有效地将蒸汽的动能转化为机械能，因此其效率相对较高。

结构简单：冲动式汽轮机的结构相对简单，设计和制造相对容易。

负荷能力受限：由于冲动式汽轮机中的蒸汽压力和速度在膨胀过程中迅速降低，因此其负荷能力相对较低。

热效率较低：虽然冲动式汽轮机的效率较高，但其热效率较低，因为蒸汽在膨胀过程中温度下降较快。

反动式汽轮机的主要特点是蒸汽在喷嘴中膨胀的同时，也向叶片的反方向流动，产生推力使叶片旋转。

这种设计使蒸汽在膨胀过程中，不仅速度降低，而且压力也降低。

负荷能力强：由于反动式汽轮机中的蒸汽压力和速度在膨胀过程中下降较慢，因此其负荷能力相对较强。

热效率较高：反动式汽轮机由于蒸汽膨胀过程中的温度下降较慢，因此其热效率相对较高。

结构复杂：反动式汽轮机的结构比冲动式汽轮机复杂，设计和制造难度较大。

对材料要求高：由于反动式汽轮机中的蒸汽同时向两个方向流动，对汽轮机的材料要求较高，需要使用更为耐用的材料。

冲动式汽轮机和反动式汽轮机各有其优缺点。

在选择使用时，需要根据实际的应用场景和需求进行权衡。

如果需要更高的效率和更简单的结构，冲动式汽轮机可能是一个更好的选择。

如果需要更高的负荷能力和更高的热效率，反动式汽轮机可能更适合。

汽轮机是现代火力发电厂的核心设备，其工作原理和设计结构对发电效率和经济性有着重要影响。

根据工作原理的不同，汽轮机可分为冲动式和反动式两种类型。

本文将详细介绍这两种汽轮机的特点，并通过比较分析得出它们的优劣。

冲动式汽轮机的主要特点是蒸汽首先在喷嘴中膨胀加速，然后进入动叶片，使叶片受到冲击而旋转。

这种设计使得蒸汽在喷嘴中转变为高速气流，并在动叶片上产生较强的冲击力，从而推动转子旋转。

国内冲动式汽轮机源于上世纪五六十年苏联援助我国的发电用汽轮机技术，其产品在定功率、定转速、定参数的电力领域应用相对成熟，在变转速、变工况条件下冲动式汽轮机的调速范围比较窄。

冲动式汽轮机主要适用于发电。

国内反动式汽轮机采用引进的西门子汽轮机技术，产品广泛应用于炼油、煤化工、冶金等流程工程领域。

适用于驱动离心压缩机、轴流风机、给水泵等设备。

机组对各种变转速、变功率的工况适应能力较强。

反动式汽轮机可以根据用户的非标参数量身定制，能满足被驱动设备各种工况下的运行需要。

2、两种叶片特点及工作原理冲动式汽轮机冲动式叶片特点：动叶片出、入口侧的横截面相对比较匀称，气流通道从入口到出口的面积基本不变。

冲动式叶片工作原理：在冲动式汽轮机中，蒸汽在汽轮机的喷嘴中（静叶栅）内膨胀加速，压力变低，并从喷嘴喷出，在流动动叶片时压力和速度保持不变，只是改变了汽流方向，因此，对动叶片产生了一个冲动力，叶轮在这个冲动力的作用下旋转做功。

反动式汽轮机反动式叶片特点：动叶片出入口的横截面积不对称，叶型入口较宽阔，出口较窄，气流通道从入口到出口呈渐缩型。

气流在动叶片中不但改变方向，而且做功加速。

反动式叶片工作原理：蒸汽在汽轮机的喷嘴（静叶栅）内被降压、膨胀和加速，在动叶栅内被进一步降压、膨胀、加速。

因此动叶栅不单受出口高速汽流的冲动力作用做功，自身也将蒸汽的内能转化为动能做功，叶轮在蒸汽的冲动力和反动力的联合作用下旋转做功。

3、两种汽轮机效率对比冲动式汽轮机的效率曲线呈抛物线形，反动式汽轮机效率曲线呈指数型分布。

在功率、转速都有变化的变工况条件下，冲动式汽轮机的效率曲线下降幅度较大，反动式汽轮机的效率曲线趋于平缓变化不大。

因此，在石油、化工等流程工业领域反动式汽轮机长期运行效率要明显高于冲动式汽轮机。

在定功率、定转速条件下两者效率相差不大。

4、冲动式转子与反动式转子冲动式汽轮机转子一般为细直轴，转子为轮盘结构，有固定的震动频率。

其力学性能适用于定转速、定功率的发电用汽轮机。

冲动级与反动级的简单对比摘要：汽轮机最基本的工作单元是级，按照工作原理又分为冲动级和反动级两种。

笔者通过查找多方文献，并结合自己的理解在多个方面，在包括热力过程、结构、速比、轮周效率以及损失等方面对冲动级和反动级进行了简单的比较。

关键词：汽轮机；冲动级；反动级；1 引言汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械功的一种旋转式原动机，被广泛地应用于火力发电事业中，自从1883年汽轮机被发明以来，它一直为着人类文明的发展而工作着。

随着科学技术水平的提高，汽轮机的科技水平也在随着时代的发展而不断进步着，渐渐地随着汽轮机技术的发展，按照最基本的工作原理进行分类，汽轮机被分为冲动式以及反动式两类，正如世界上有男和女以及黑和白之分一样，经过长期的实践证明，二者各有千秋，不能互相取代。

正是因为有着不同世界才显得缤纷多彩，汽轮机也因为这两种类型的存在，使得二者在长期的竞争中取有余补不足，加速推动了汽轮机事业的发展。

本文将对两种汽轮机在一些方面进行比较，阐述各自优缺点。

2 热力过程上的比较级是汽轮机中最基本的工作单元，汽轮机的热功转换也是在各个级中进行的。

级由一列喷嘴叶栅和紧邻其后的一列动叶栅构成。

反动度是用来衡量蒸汽在动叶通道中理想焓降占整个级的理想滞止焓降的相对大小的指标，它表现了蒸汽在动叶通道中膨胀程度的大小，一般情况下用级平均直径处的反动度来表示。

即（1）蒸汽在级中以不同的形式膨胀做功也就形成了不同原理的汽轮机，即冲动式和反动式两种，而反动度有效的表现了二者的区别，实际上二者的命名正是直接依据蒸汽在动叶通道中应用的是冲动原理还是发动原理来进行的。

一般的，反动度在0.05-0.3之间的级称为冲动级，反动度等于0.5的称为反动级。

我们可以结合式（1）对这组数据进行分析。

由此可以明显的发现，冲动级中，蒸汽主要在喷嘴中完成膨胀，在动叶通道只完成极小部分的焓降，即蒸汽在动叶中基本只负责推动动叶转动做功，不难得出，因为要将能量转换为机械功，所以冲动级动叶出口的相对速度是小于喷嘴的出口速度的。

冲动式与反动式汽轮机区别（供参考）一、冲动式和反动式原理1.1、冲动式与反动式定义： 衡量蒸汽在动叶栅内膨胀程度的参数叫做反动度，其定义是： 在动叶栅中蒸汽膨胀的程度占级中总的应该膨胀程度的比例数， 或是在动叶 栅中理想焓降与级的总等熵滞止焓降之比。

纯冲动级的反动度为 0；反动级的约为 0.5（杭汽轮反动式产品） ；带反动度 的冲动级小于 0.5，通常为 0.05-0.2（国内冲动式产品） 。

1.2、叶片原理和结构上的主要区别： 冲动式：蒸汽只在汽轮机的静叶栅内降压膨胀加速，在动叶栅内不降压不膨 胀，动叶只是把蒸汽动能转换为机械功，同时改变汽流方向，其特点：动叶片 出、入口侧的横截面匀称，汽流通道从入口到出口其面积不变。

见下图 a。

带反动度的冲动式：蒸汽主要在汽轮机的静叶栅内降压膨胀加速，在动叶栅 内略微降压膨胀，动叶主要把蒸汽动能转换为机械功，同时改变汽流方向，其 特点：动叶片出、入口侧的横截面相对比较匀称，汽流通道从入口到出口其面 积基本不变。

见下图 b。

反动式：蒸汽在汽轮机静叶栅内被降压、膨胀和加速，在动叶栅内也被进一 步降压、膨胀和加速，动叶不但将蒸汽的动能，同时也将蒸汽的部分内能转换 成机械功。

其特点：动叶片出、入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较 薄，汽流通道从入口到出口呈渐缩状。

反动式汽轮机汽流在叶片中不但变向， 而且加速。

见下图 c。

1a) 纯冲动级 图b) 带反动度的冲动级c) 反动级三种轴流式汽轮机级叶栅通道示意图整体而言，反动式效率最高。

二、杭汽反动式汽轮机相对于国产冲动式的优势和特点目前， 国内背压机主要有两种技术流派： 一种是杭汽轮引进德国西门子高端 技术反动式汽轮机，为积木块原理，即将汽轮机主要件——汽缸、转子、导叶 持环等分成若干技术成熟可靠的积木块区段。

根据用户要求，通过热力和强度 计算，将所需区段组合起来，组成各种不同类型的汽轮机，最多可组合近 600 种类型，高达 6000 多种变型的汽轮机。

浅谈冲动式和反动式汽轮机的区别冯成03009409（东南大学能源与环境学院南京 210096）摘要：对于冲动式汽轮机和反动式汽轮机的区别进行相关探讨，尤其是对其速度三角形、汽轮机的结构、热力过程等进行简要分析。

关键词：冲动式汽轮机；反动式汽轮机干涉条纹Differences Between Impulse And ReactionTurbineCheng Feng(Department of energy and environment ,southeast university, Nan jing 03009409)Abstract: Discuss the differences between impulse turbine and reaction turbine, particularly I will analyze the differences about velocity triangle , the structure of steam turbine, thermodynamic process between the two different kinds of turbine.key words: Impulse turbine; Reaction turbine; difference前言：1883年瑞典的Gustav de laval 和1884年英国的Charles A.Parsons分别发明了冲动式和反动式汽轮机以来，已有一百年的历史。

通过学习汽轮机原理的第一章相关内容以及查阅相关材料，我们的知冲动式汽轮机与反动式汽轮机最主要的区别点在于，在冲动式汽轮机中，蒸汽膨胀在静叶中，而在动叶流道截面基本不膨胀，而反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中都膨胀。

而在除此之外我将对速度三角形、汽轮机的结构、做功形式、热力过程线等方面更深入地谈下，两种不同的汽轮机的区别之处。

1、速度三角形冲动式汽轮机左右两个三角形不关于中间对称，而反动式则关于中心线左右镜像对称。

杭汽引进西门子技术反动式产品 与国产自行开发冲动式产品的比较杭汽反动式汽轮机（以下简称反动式）利用引进德国西门子技术进行设计、 制造验收，具有世界先进水平；其余厂家冲动式汽轮机（以下简称冲动式）均为 自行开发技术，两者在技术含量、设计、制造、验收（ 包括材料体系、标准体系） 、 强度分析计算、 热力计算选型等多方面均有较大的差距，杭汽产品整体技术水平 领先至少２年以上。

０ 下面具体分析一下两种技术的差别： １ 、整体技术的比较 杭汽１７年引进西门子三系列整体技术，包括设计、制造、验收 （ ９５ 包括材料 体系、标准体系） ，并两次签订十年同步发展协议，跟踪西门子技术到２０年， ０７ 目前已生产２０台以上， ５０ 已消化和吸收西门子技术，目前的技术水平接近或基本 达到世界先进水平，可适用于任何需要汽轮机拖动的领域。

故在西门子、Ｇ、三 Ｅ 菱、曼透平等国际最高水平汽轮机厂商参与竞争的中国大陆高端拖动市场，杭汽 占有率达７％ ０以上，这充分说明了杭汽的技术水平和竞争力。

其余厂家技术均为同源， 为在上世纪五六十年原苏联援助中国工业建设时的 技术基础上自行发展的，汽轮机最核心部件，其转子（包含叶片）并未有实质的 创新，产品用于运行要求不太高的低端领域，主要用来驱动发电机，整体技术水 平成熟，但相对落后。

２ 、经济性比较 参与本项目投标的此类型背压式（含抽背）高温高压进汽汽轮机，根据多年 运行经验和多个使用厂家比较，反动式额定工况下汽耗比冲动式低８１％ －２，降负 荷运行时优势更大， 最高可达２％ ０左右，由于汽耗优势带来的同等条件之下多发 电量，按每度电０４０６ ．－．元考虑，每年多收的电费，杭汽比其余厂家价格高出的 价格部分，大概需两年左右就能收回（因我公司不掌握其余厂家的数据，故我公 司对经济性差距只能笼统说明， 具体业主可比较其余厂家和杭汽提供的汽耗，并1Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer实地考察类似机型运行情况） 。

冲动式与反动式的区别冲动式汽轮机是指蒸汽只在静叶中做功，动叶中只改变方向没有焓降，做功能力强，但是级的效率低，而目前的汽轮机都不是真正意义上的反动式的，真正意义上的反动已经不存在了，只存在带有一定反动度的冲动式汽轮机反动式，在动静都做攻，都有焓降，效率高，比如ALSTOM的机组，大多采用反动式，缺点是轴长，一般采用单轴承座，焊接转子，以减少轴的长度。

冲动式和反动式汽轮机的区别在于:1.反动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，蒸汽流道从入口到出口呈渐缩状。

而冲动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面相对比较匀称，气流流道从入口到出口其面积基本不变。

2.冲动式汽轮机中蒸汽的压力降产生在隔板的喷嘴中，反动式汽轮机中蒸汽的压力降产生在装在汽缸上的静叶片和装在转子上的动叶片中。

冲动式汽轮机的动叶片装在叶轮上。

反动式汽轮机的叶片装在转鼓上。

3.为了平衡推力，在冲动式汽轮机叶轮上开有平衡孔，而反动式汽轮机在转鼓上设有平衡活塞。

蒸汽的热能转变为动能的过程仅在喷嘴中发生，而工作叶片只是把蒸汽的动能转换为机械能的汽轮机叫冲动式汽轮机，即蒸汽只在喷嘴中产生压力降，而在叶片中不产生压力降。

3 A4 }. f1 T- K' _蒸汽的热能转变为动能的过程不仅在喷嘴中发生，而且在叶片中也同样发生的汽轮机叫反动式汽轮机，即蒸汽不仅在喷嘴中进行膨胀，产生压力降，而且也在叶片中也膨胀，产生压力降。

冲动式与反动式在构造上的主要区别在于：冲动式：动叶片出、入口侧的横截面相对比较匀称，汽流通道从入口到出口其面积基本不变。

反动式：动叶片出、入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，汽流通道从入口到出口呈渐缩状。

冲动式汽轮机：主要由冲动级组成，蒸气主要在喷管（或静叶栅）中膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀。

反动式汽轮机：主要由反动级组成，蒸气在喷管（或静叶栅）和动叶栅中都进行膨胀，且膨胀程度大致相同。

冲动式和反动式汽轮机的区别在于:1.反动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，蒸汽流道从入口到出口呈渐缩状。

而冲动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面相对比较匀称，气流流道从入口到出口其面积基本不变。

2.冲动式汽轮机中蒸汽的压力降产生在隔板的喷嘴中，反动式汽轮机中蒸汽的压力降产生在装在汽缸上的静叶片和装在转子上的动叶片中。

冲动式汽轮机的动叶片装在叶轮上。

反动式汽轮机的叶片装在转鼓上。

3.为了平衡推力，在冲动式汽轮机叶轮上开有平衡孔，而反动式汽轮机在转鼓上设有平衡活塞。

1、冲动式汽轮机指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，在动叶片中蒸汽不再膨胀或膨胀很少，而主要改变流动方向，现代冲动式汽轮机各级均具有一定的反动度，即蒸汽在动叶片中也发生很小的膨胀，从而使气流得到一定的加速作用，但仍算作冲动式汽轮机；2、反动式汽轮机是指蒸汽在喷嘴和动叶片中膨胀程度基本相同，此时动叶片不仅受到由于气流冲击而引起作用力，而且蒸汽在叶片中膨胀加速而引起反作用力，由于动叶片进口蒸汽存在较大压差，所以与冲动式汽轮机相比，反动式汽轮机轴向推力较大，因此一般都要装平衡盘以平衡轴向推力首先要弄清这个问题，你要先弄明白冲动式汽轮机和反动式汽轮机的区别。

隔板和静叶环是同一个东东，不过在冲动式里叫隔板，反动式叫静叶环，通常我们都成为静叶。

隔板套和静叶持环其实也是同一个东东，将一组隔板镶嵌在同一个套里，那个套叫隔板套；将静叶环镶嵌在同一个套里，那个套叫静叶持环（通常简称持环）。

汽轮机每一级动叶前都有静叶。

反动度蒸汽在动叶栅中的等熵焓降与级的等熵焓降之比。

1 因为调节级均采用部分进汽，工作时动叶通道不是连续地通过工作蒸汽。

当旋转着的动叶通过无喷嘴的弧段时，就成为动叶前后的漏气通道，而反动级动叶前后压差比较大，严重的漏汽损失将会造成级效率的极大降低。

另外冲动级做功能力大且级前后压差小,满足了调节级便于负荷响应的要求。

所以喷嘴调节的汽轮机调节级采用冲动式。