轮机导论-第2讲-船舶动力装置1-蒸汽轮机动力装置..ppt

了解加入的热量q1、放出的热量q2、膨胀功 lT 、水泵所消耗的功lP、有效功l0、有效热量q0、热效率ηt 等的函数式。 2）循环参数关系 (1) 加入的热量q1 在过程4-5、5-6和6-1中，热量是在一定的压力P1下加入，等压下加入的热量可以由过程的初始和终点的焓差来表示。加入的热量q1为 ： 在T-S图上，此热量可用加热线下的面积m-4-5-6-1-n-m表示。 2）循环参数关系 (2) 放出的热量q2 过程2-3是循环的等压放热过程，所放出的热量q2为 ： 在T-S图上，此热量可用面积m-3-2-n-m来表示。 2）循环参数关系 (3) 膨胀功 lT 汽轮机中的膨胀功 lT ：(绝热膨胀等熵过程) (4)水泵所消耗的功lP 循环中水泵所消耗的功lP ：(绝热压缩等熵过程) (5)有效功l0 循环的有效功l0 ：(相当于1-2-3-4-5-6-1的面积) 2）循环参数关系 (6)有效热量q0 循环的有效热量q0 ： (7)热效率ηt 循环热效率?t ： 2）循环参数关系 在较低的初始蒸汽参数的动力装置（3MPa以下）中，水泵消耗的功 比 小得多，可以略去不计，则循环热效率的近似式为： 注： 2）循环参数关系 3）提高循环热效率的方法 a) 在相同的背压P2下，提高蒸汽的初始温度t1和压力 P1。 b) 在相同的蒸汽初始压力 P1和初始温度 t1下，降低背压 P2 也能使热能效率提高。 c) 采用给水预热器，利用已在主机作过部分功的蒸汽的汽化潜热来预热给水。使进入冷凝器的蒸汽量减少，而被冷却水带走的热量也就减少了，循环热效率得到提高。 二、汽轮机原理与结构 汽轮机是一种旋转式发动机，蒸汽在汽轮机中的工作过程是连续的，且具有两次能量转换：先是蒸汽的热能转变为汽流的动能，然后是动能转变为转动叶轮的机械功。 低压凝汽式汽轮机 单级冲动式汽轮机 l- 轴；2-叶轮；3-叶片；4-喷管；5-机壳（汽缸）；6-轴承。 1.冲动式汽轮机 蒸汽首先在喷管中膨胀，在膨胀过程中蒸汽的压力降低而流速大大提高。如图所示，压力由P0下降至P1，速度由C0增加至C1。高速汽流随即进入工作叶片3所形成的弯曲形槽道，按照它的形状使汽流拐弯时，就产生了离心力作用在叶片上，从而推动叶轮旋转，从轴上输出机械功。 1) 结构与原理 2）特点 a)喷管的横截面大小是逐渐变化的。 b)蒸汽仅在喷管产生不同程度的膨胀，即压力降低而速度增加。 c)工作叶片槽道横截面大小不变，蒸汽流过时并不发生膨胀，同时压力也没有什么变化，而蒸汽以较低的速度流出。 d)高速汽流通过工作叶片弯曲的槽道产生离心力作用于汽轮机叶轮而作功。 这种仅仅利用喷嘴喷出高速汽流的动能通过离心力作用推动叶轮而作功的汽轮机，就称为冲动式汽轮机。 1.冲动式汽轮机 2．反动式汽轮机 1-进汽管 2-进汽室 3-导向叶片 4-工作叶片 5-机壳 6-转鼓 7-轴承 8-平衡活塞 9-止推轴承 单级反动式汽轮机 1) 结构 2)原理 当蒸汽自进汽管1进入进汽室2，经固定不动的导向叶片时压力下降，由P1降低到P`；而蒸汽速度大为提高，由C0提高到C1。 高速汽流随即流入装在转鼓6上的工作叶片4，并沿叶片间槽道转变方向，其离心力作用于工作叶片上，同时由于工作叶片槽道截面不断变化，因此蒸汽在工作叶片中流过时继续膨胀使压力进一步降低到P2，由于工作叶轮中汽流相对速度增加,由W1增至W2，产生了反作用力，两者合力的作用使转鼓得到旋转，把动能转变为机械功。 2．反动式汽轮机 3）特点 a) 导向叶片槽道和工作叶片槽道的横截面大小都是变化的。 b) 蒸汽在导向叶片槽道和工作叶片槽道产生不同程度的膨胀，即压力降低而速度增加。 c) 高速汽流通过工作叶片弯曲的槽道时产生离心力和因进出口汽流(相对速度增加形成的)速度差而