[工学]汽轮机原理2010-第二章.ppt

蜂窝式轴封 齿形轴封 第三节 多级汽轮机的损失与效率 高压转子轴封段 第三节 多级汽轮机的损失与效率 蒸汽在汽封中的流动当作绝热等焓过程。蒸汽在流经汽封片时节流加速,然后在腔室中产生涡流，将汽流动能转变为热能。随压力降低, 蒸汽比容增大,故对相同结 构的汽封,汽流速度和焓降 是逐级增大。 因蒸汽在汽封中膨胀时 逐级焓值变小、音速降低、 流速增加,汽封孔口可以看作 无斜切部分的渐缩喷嘴，因 此在汽封中只可能出现临界 流动,且只能在最后一个汽封 片处出现。 （2）蒸汽在汽封中的流动过程 芬诺曲线 (等流量线) 第三节 多级汽轮机的损失与效率 漏汽量计算分亚临界和临界两种工况。 亚临界工况的漏汽量采用不可压缩流动方程，汽流通过某一片孔口的流速为： 对应的流量为 由于等焓线上压力与密度之商为常数，从而求得腔室压力与前后压差的关系： 3.汽封漏汽量计算 （1）亚临界工况： 最后一片孔口处流速未达临界速度。 第三节 多级汽轮机的损失与效率 孔口前压力 越低，压差 越大，孔口中的比焓降 越大。 Z片轴封相加： 改写为积分式： 亚临界时通过汽封的蒸汽量： 第三节 多级汽轮机的损失与效率 （2）临界工况 临界工况时，将最后一个孔口当作喷嘴。由临界流量计算公式得通过最后一个孔口的漏汽量为： 因最后一片轴封孔口前均为亚临界，由前面亚临界漏汽量计算公式求得末道轴封孔口前压力。 第三节 多级汽轮机的损失与效率 判定是否临界的准则: 因而，最后一片中流速达临界时的漏汽量计算： （3）轴封孔口流量系数 蒸汽通过轴封孔口的流速是用渐缩喷嘴的流速公式计算的，其与实际有一定的差异，由实验求取流量系数 ，其与轴封齿的形状及几何参数有关，右图可查得： 第三节 多级汽轮机的损失与效率 （4）光轴轴封漏汽量修正系数 与曲径轴封的区别是蒸汽进入下一空口前还有一定的初速，故漏汽量增大，其计算只需在曲径轴封的计算结果上乘一修正系数 ，可由光轴轴封尺寸 和轴封片数z查得。 (1)齿进汽侧不应作成圆弧状或斜面状，应保持齿的尖锐边缘。 (2)齿的尖锐边缘在运行中会因为摩擦而钝化，流量系数会增大。 讨论 第三节 多级汽轮机的损失与效率 （5）基本计算公式分析与统一 ②计算时必须先判别在轴封段的最末一片 中是否达到临界速度。 公式缺陷： ①临界点计算结果不一致； 计算曲径轴封的漏汽量单一表达式 轴封漏汽量比：无因次量，表示汽封的漏汽量与假定该段汽封只有一个齿隙时的临界漏汽量之比。 漏汽量单一表达式 第三节 多级汽轮机的损失与效率 若算平齿式光轴轴封的轴封漏汽量，则需再乘上修正系数 。 计算漏汽量前，不必事先判断轴封最后一片孔口处是否达到临界速度，只需根据Z与 查得 应用上式计算。 4.布莱登汽封 合理的汽封齿隙能够减小漏汽量。过小的齿隙会导致机组启停时方式动静碰磨，使转子局部温度高而发生弯曲。长期运行会使汽封间隙过大，漏汽量增加，检修时必须重新调整汽封的间隙。 第三节 多级汽轮机的损失与效率 布莱登汽封又称可调式汽封，是美国BRANDON ENGINEERING INC.一项专利技术，该项技术自1995年引进我国以来，已先后有近百台各式型号汽轮机所采用并已有相当数量的机组历经大修揭缸的检验。 第三节 多级汽轮机的损失与效率 布莱登汽封取消了传统汽封背部的板弹簧，取而代之的是在每圈汽封弧段端面处，加装了四只螺旋弹簧。 自由状态下的布莱登汽封 汽封压力分布图 工作状态下的布莱登汽封 第三节 多级汽轮机的损失与效率 三、汽轮机进、排汽机构的损失 （一）压力损失 1.进汽机构的压力损失 蒸汽进入汽轮机工作级前必须先经过主汽阀、调节阀和蒸汽室。 蒸汽通过这些部件时就会产生压力降，主汽阀和调节阀最为严重。由于通过这些部件时蒸汽的散热损失可忽略，因此蒸汽通过汽阀的热力过程是一个节流过程，即蒸汽通过汽阀后虽有压力降落，但比焓值不变。 汽轮机在启停和变负荷运行时，通过主汽阀和调节阀改变汽轮机的进汽量来控制汽轮机的转速和负荷；在异常情况下，通过快速关闭主汽阀和调节阀切断汽轮机进汽，实现紧急停机，保证机组设备和人身安全。 第三节 多级汽轮机的损失与效率 第三节 多级汽轮机的损失与效率 自动主汽阀结构图 第三节 多级汽轮机的损失与效率 高压调节汽阀结构图 第三节 多级汽轮机的损失与效率 喷嘴室横截面图 第三节 多级汽轮机的损失与效率 从图中可看出，若没有汽阀的节流，则全机的理想比焓降为 ，由于汽阀的节流作用，实际的理想比焓降为 ， 两者的差值