汽轮机结构转子
- 格式:pptx
- 大小:716.59 KB
- 文档页数:34


汽轮机转子分类及应用汽轮机是利用燃烧动力产生的高温高压气体的能量驱动转子旋转,从而提供动力的机械。
汽轮机广泛应用于发电站、核电站、舰船和石油化工等领域。
根据转子结构和工作方式的不同,汽轮机可以分为以下几类:冲气轮机、透平轮机、混流轮机和闭合式轮机。
冲气轮机是最早发展起来的一种涡轮机。
其转子叶片形状主要是直线形,气体冲击转子叶片后产生动能。
冲气轮机广泛应用于超高速离心式压缩机、气涡轮泵和气动力驱动系统等领域。
由于其结构简单、制造成本低、重量轻等特点,适用于需要进行极高转速工作的场合。
透平轮机是最常见的一种汽轮机。
它的转子叶片是成流线型的,气体通过叶片时会均匀地分布在叶片上并产生向轴向的连续动力。
透平轮机按照流态分为动力透平和压缩透平。
动力透平主要用于发电站和各种动力设备中。
主要有两种类型:蒸汽透平和燃气透平。
蒸汽透平通过蒸汽压力来产生动力,在水电站、火力发电厂和核电站等电站中应用广泛。
而燃气透平则通过燃烧燃气产生动力,具有启动速度快、启动成本低、运行灵活等优点,已成为航空发动机的首选。
压缩透平主要用于压缩气体。
例如,石油化工厂中的气体压缩装置和气体输送管道中的增压泵站等。
压缩透平机利用回收的剩余动能将气体带入下一个压缩阶段,从而提高压缩效率,减少能量损失。
混流轮机是介于冲气轮机和透平轮机之间的一种涡轮机,其转子叶片的形状是由直线和曲线组成。
混流轮机主要用于船舶的推进、水电站的水轮机和压缩机等。
由于其具有高效、流量大、噪声低等优点,目前在大型船舶和水电站等场合得到广泛应用。
闭合式轮机是一种相对较新的涡轮机形式。
其转子叶片设计为闭合式的环形,气体从中心排气。
闭合式轮机主要应用于石油工业中的涡轮压缩机和膨胀机等。
闭合式轮机由于具有高效、流量大、噪声低等优点,因此在石油炼油厂和天然气压缩站等场合得到广泛应用。
总而言之,汽轮机是一种利用高温高压气体驱动转子旋转的机械。
根据转子结构和工作方式的不同,汽轮机可以分为冲气轮机、透平轮机、混流轮机和闭合式轮机。
汽轮机工作原理和结构一、汽轮机工作原理汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。
在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,压力降低,速度增加,热能转变为动能。
如图1所示。
高速汽流流经动叶片3时,由于汽流方向改变,产生了对叶片的冲动力,推动叶轮2旋转做功,将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。
图1 冲动式汽轮机工作原理图1-轴;2—叶轮;3-动叶片;4-喷嘴二、汽轮机结构汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成。
转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。
固定部件包括气缸、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。
套装转子的结构如图2所示。
套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的,然后将它们热套(过盈配合)在主轴上,并用键传递力矩。
图2 套装转子结构1—油封环2-油封套3—轴4—动叶槽5—叶轮6-平衡槽汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。
为了保证汽轮机正常工作,需配置必要的附属设备,如管道、阀门、凝汽器等,汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。
图3为汽轮机设备组成图。
来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。
由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力,蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动,其压力和温度逐渐降低,部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能.做完功的蒸汽称为乏汽,从排汽口排入凝汽器,在较低的温度下凝结成水,此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。
为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热,并保护较低的凝结温度,必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。
由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封,其内部压力又低于外界大气压,因而会有空气漏入,最终进入凝汽器的壳侧。
若任空气在凝汽器内积累,凝汽器内压力必然会升高,导致乏汽压力升高,减少蒸汽对汽轮机做的有用功,同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化,这两者都会导致热循环效率的下降,因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出.凝汽设备由凝汽器、凝结水泵、循环水泵和抽气器组成,它的作用是建立并保持凝汽器的真空,以使汽轮机保持较低的排汽压力,同时回收凝结水循环使用,以减少热损失,提高汽轮机设备运行的经济性。
汽轮机结构结构部件由转动部分和静止部分两个方面组成。
转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。
静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。
汽缸汽缸是汽轮机的外壳,其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程,汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件;汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。
汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构,低压段可根据容量和结构要求,采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。
高压缸有单层缸和双层缸两种形式。
单层缸多用于中低参数的汽轮机。
双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。
分为高压内缸和高压外缸。
高压内缸由水平中分面分开,形成上、下缸,内缸支承在外缸的水平中分面上。
高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。
猫爪由下缸一起铸出,位于下缸的上部,这样使支承点保持在水平中心线上。
中压缸由中压内缸和中压外缸组成。
中压内缸在水平中分面上分开,形成上下汽缸,内缸支承在外缸的水平中分面上,采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合,保持内缸在轴向的位置。
中压外缸由水平中分面分开,形成上下汽缸。
中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。
低压缸为反向分流式,每个低压缸一个外缸和两个内缸组成,全部由板件焊接而成。
汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分,但在安装时,上缸垂直结合面已用螺栓连成一体,因此汽缸上半可作为一个零件起吊。
低压外缸由裙式台板支承,此台板与汽缸下半制成一体,并沿汽缸下半向两端延伸。
低压内缸支承在外缸上。
每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上。
低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定。
转子转子是由合金钢锻件整体加工出来的。
在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接,此节上轴上装有主油泵和超速跳闸机构。
所有转子都被精加工,并且在装配上所有的叶片后,进行全速转动试验和精确动平衡。