第二章-汽轮机结构及零件强度教案资料
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第1章汽轮机本体1.1. 汽缸1.1.1. 概述汽缸是蒸汽在其内完成能量转换的重要部件,大型汽轮机的汽缸结构十分复杂,主要部件有隔板、隔板套、汽封、缸体、测量元件等,在进行汽缸制造时,主要考虑的问题是:汽缸及其结合面的严密性,汽轮机启动过程中的汽缸热膨胀、热变形和热应力,特别要避免应力集中问题。
为了解决汽缸各部分在各个方向受热时的膨胀,同时保证转子和静子间的同心性,设置了汽缸的滑销系统。
汽缸通常分为上下两个部分,转子从其纵向中心穿过,为了使汽缸承受较大的蒸汽压力而不泄漏,汽缸上下两个部分用紧固件连接,最常用用的是用螺栓、螺帽,它们沿上下缸中分面外径的法兰将上下缸紧密联在一起,因此汽缸中分面的的平整、光洁是保持中分面的严密性的必要条件。
大型汽轮机为了减小热应力,汽缸一般都设计成双层缸结构,外缸用猫爪支撑在轴承座上,内缸与外缸采用螺栓连接,并用定位销和导向销进行定位和导向。
汽缸本身的热膨胀和转子的热膨胀也是汽轮机设计过程中要考虑的问题,要合理的选定汽缸的死点、转子与汽缸的相对死点的位置,留有足够的相对膨胀间隙。
汽轮机在运行中,在汽缸内不允许有任何积水,因此,汽缸在设计时应有足够的去湿装置,疏水应留有足够的通流面积,尽可能的避免无法疏水的洼窝结构。
汽缸的进汽部分尽可能不集中布置在汽缸的一个部分,避免造成局部热应力过大,引起汽缸的变形,造成中分面漏汽。
汽缸的支撑、导向和定位对汽轮机安全运行有极大的影响,支撑、定位、导向的设置要严格保证汽轮机良好对中,各汽缸、转子、轴承的膨胀不受阻碍。
高中压缸一般都采用支撑面和中分面重叠的上猫爪支撑结构。
本汽轮机汽缸有以下几个方面的特点:1)采用高中压合缸技术。
2)采用叶轮和隔板结构,每级可承受较大的焓降,级数较少。
3)汽轮机各级间空间较大,可使多齿式、弹簧支持汽封部件强度好,安全性高。
4)汽轮机是纯冲动式汽轮机,在隔板中承受较大焓降,转子对轴承产生较小的轴向推力,提高了机组整体的安全性。
3. 汽轮机-教科版选修2-2教案一、教学内容概述本教案是教科版选修2-2中,关于汽轮机部分的教学内容。
其中包括:热力循环、汽轮机的基本原理、汽轮机的基本构造和汽轮机的工作过程。
二、教学目标1.理解热力循环的概念和物理原理;2.掌握汽轮机的基本原理;3.初步了解汽轮机的基本构造;4.熟悉汽轮机的工作过程。
三、教学重点1.热力循环的概念和物理原理;2.汽轮机的基本原理。
四、教学难点1.汽轮机的基本构造;2.汽轮机的工作过程。
五、教学过程1. 热力循环1.1 热力循环的定义热力循环是指一系列工作物质在发生热力变化(如加热、膨胀、冷却、压缩等)后,再回归原状态的完整循环过程。
1.2 热力循环的分类热力循环可分为开式循环和闭式循环两类。
闭式循环又分为理想循环和实际循环两类。
1.3 热力循环的物理原理热力循环的物理原理是通过不同状态下工作介质的热力学性质(如压力、温度、比容等)的变化来实现热力转换。
2. 汽轮机的基本原理2.1 汽轮机的定义汽轮机是指利用汽流的动能和压力能完成动力转换的机器。
它是一种热力机,也是一种转子式发电机组的核心设备。
2.2 汽轮机的基本原理汽轮机的基本原理是根据热力循环原理,将工作物质(如汽水或空气)加热后使其膨胀产生动力,再通过涡轮转子带动发电机旋转,将动能转换为电能。
3. 汽轮机的基本构造3.1 汽轮机的组成部分汽轮机由燃烧室、涡轮组、调速器、增压器、减压器、排汽喷嘴、液体循环系统等多个部分组成。
3.2 涡轮组的构成涡轮组是汽轮机的核心部分。
它包括高压涡轮和低压涡轮两部分,其中高压涡轮接受高温高压工作介质的动力,而低压涡轮则接受低温低压的工作介质的动力。
4. 汽轮机的工作过程4.1 汽轮机的工作循环汽轮机的工作循环包括汽化、加热、膨胀、冷却、凝结、压缩等多个阶段。
4.2 汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理是将工作介质(如汽水)从燃烧室输送至高压涡轮,通过高温高压的工作介质产生动力,带动两个涡轮组转动,并最终将其冷却、压缩和凝结,形成完整的工作循环。