汽轮机设备 级的工作性能 级的工作性能.pptx

级的工作性能 重庆电力高等专科学校Copyright 2017 CQEPC All Rights Reserved目录CONTENTS1级的最佳速比2级的工作性能比较3级的理想速比级的工作性能（一）级的最佳速比 1.速比的定义 速比就是反应级的效率特性的设计指标，其大小对级的效率和做功能力有很大影响。 速比：级的圆周速度u与喷管出口速度c1或与级的假想出口速度ca的比值,即 2.最佳速比 最佳速比X1OP---对应轮周效率最高时的速比.级的工作性能3最佳速比的确定 ?纯冲动级的最佳速比速度三角形法：对纯冲动级，?2 ? ?1 ，w2?w1，则在相同的?1 和c1下，改变x1 ，就可作出如下图所示的速度三角形。级的工作性能 由图可知：速比增大时级的排汽余速c2先增大，后减小，当实现级的轴向排汽?2＝90? 时，c2最小，余速损失最小，轮周效率最高，此时的速度比即为最佳速度比。由（b）图可知： 最佳速度比的物理意义为：使动叶出口的绝对速度c2的方向角（即轴向排汽 ）?2＝90? ，从而使c2值最小，轮周效率最高时的速度比。级的工作性能?.反动级的最佳速比 由于反动级的喷嘴叶型和动叶叶型相同，反动级的余速基本上都能得到利用，即? 0＝ ? 1＝1 根据最佳速度比的物理意义可得反动级在最佳速度比下的速度三角形如下图所示。由图可得最佳速度比为：级的工作性能4.速比与损失的关系级的工作性能5.各类型的最佳速比级的工作性能5.速比与级焓降和级平均直径的关系 （1）设计汽轮机时，要求级在最佳速比下工作，即保证速比为一定值。要增加级的做功能力（级的理想焓降），则必须增加轮周速度，而轮周速度的增加受叶片材料强度制约，因此，一个级的做功能力是有限的。 （2）多级汽轮机各级压力逐渐降低，比容逐渐增大，各级直径逐渐增大，若设计要求各级在最佳速比下工作，必然要求各级焓降逐渐增大。 （3）当级的焓降确定后，轮周速度近为定值，由轮周速度与级直径和转速的关系式可知，提高转速，级的平均直径可减小，所以小型工业汽轮机常常提高转速，以求结构紧凑。级的工作性能（二）级的做功性能比较 1.级的做功能力比较 在级的dm、α1、u、和Φ相同，均在最佳速比下工作的前题下，比较纯冲动级、反动级和复速级最佳速比的关系式，在速比关系式中代入喷嘴出口速度与级理想焓降、级反动度的关系，导得各类级焓降的比例关系式。反动级：纯冲动级：复速级=1：2：8级的工作性能 2. 比较纯冲动级和反动级的轮周效率与速比的关系曲线如图所示 结论：?.在最佳速比下反动级的效率比纯冲动级高。 ?.在最佳速比附近，反动级效率变化比冲动级平缓。故反动级的变工况特性优于冲动级。 原因：反动级动叶中蒸汽膨胀，汽流不易脱壁，动叶损失小；且反动级级间间隙小，余速利用好。级的工作性能纯冲动级纯反动级级的工作性能2、轮周效率的比较 （1）喷管的能量损失系数为一常数 （2）在单列冲动级中,在0.45至0.5处余速损失达 到最小值，此时轮周效率最高。 （3）在复速级中，由于第一列动叶出口速度在第二列动叶中再次得到利用，余速损失减小,在0.2至0.28内复速级的轮周效率达到最大。因此只有在小于0.28时复速级才有被采用的价值,经济上才有利。 （4）复速级的轮周效率最高值低于单列级的最高值。级的工作性能3、级的理想速比 ?定义：在设计和实验中，由于出口速度未知，所以采用理想速比xa?理想速比的合理范围：复速级xa=0.22-0.26，冲动级xa=0.46-0.52,反动级xa=0.65-0.70谢 谢！Thank you for your attention!