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一、汽轮机原理介绍

汽轮机是以蒸汽为工质的旋转热能设备，典型的汽轮机必须与锅炉,过热器,凝

汽器,锅炉给水泵和工作机(如压缩机或泵)等设备配合工作.构成汽轮机动力的

完整设备体系叫作”汽轮机装置”。（如图）

工质在锅炉中被加热有水转变成饱和蒸汽，在过热器中被继续加热成为过热蒸

汽，蒸汽在汽轮机中降温,降压,即产生”膨胀做功”,实现热能转变成机械能。

在凝汽器(又称复水器)被冷却,气凝结为水,并形成真空，给水泵又将水升压后

送入锅炉，工质通过汽轮机装置而完成热力循环过程。

没有凝汽器的汽轮机排汽送入中,低压蒸汽管网,其排气压力高于大气压力,称为

背压式汽轮机，多用于石化企业中的中,小型机组.与凝汽式向比较,其结构相对

简单,价格较低。

二、汽轮机的结构介绍

汽轮机通常由汽轮机本体,调速及保安系统,凝汽器,轴封系统,油系统等组成。

汽轮机本体由静子和转子构成，汽缸、喷嘴和隔板、汽轴、轴承及支座等不转

动的部分统称为静子,主轴、叶轮和动叶片等转动部分转子。

1、汽缸

汽缸即机壳。汽缸的作用是支持喷嘴和隔板及转子，并将它们与大气隔开。大

型汽轮机的汽缸，沿轴向垂直剖分为前、中、后三个缸，可根据压力、温度的

不同而选用不同的材质；沿径向水平剖分为上、下两个缸，以便于拆装、检

修。汽缸的受力较为复杂，主要为缸内外压差所产生的作用力(对高、中压段为

向外的张力：对凝汽式的低压断，缸内压力低于大气压，则为向内的压力)、喷

嘴和隔板所加的力(为蒸汽流过时所产生的反作用力)、汽缸本身以及固定在汽

缸上零部件的重量、进出口管线的附加力以及因温度差而产生的热应力。高、

中压段汽缸用材多为铸铁(＜250℃时)、优质铸铁(＜300℃时)、碳钢(＜400℃

时）、加铂的低合金钢(400—500℃)、铬铂合金钢(＞500℃)

2、喷嘴

喷嘴的作用是使蒸汽在其内流动时降压、膨胀、升速，将热能转换成动能，并

按一定的方向喷向动叶片。除调节级喷嘴安装在喷嘴室(由若干个与各自调节阀

相通的弧段所组成)上外，其余压力级喷嘴均安装在隔板上。喷嘴的材质为不锈

钢和耐热合金钢，低于450℃使用1Crl3，高于450℃使用CrllMoV。

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3、隔板

隔板的作用是安放喷嘴和汽封，隔开各级，使每一个叶轮都在一个单独的汽室

内运转。隔板的型式有焊接隔板(见图2)和铸造隔板两种，前者强度好，蒸汽

流动损失小，后者制造工艺简单。隔板受力为蒸汽压差所造成的弯曲应力，压

差所造成的隔板轴向变形即静扰度应小于相应轴向间隙的1／3。隔板的轴向、

径向定位不准，易产生动、静部件的摩擦。隔板的轴向定位依赖于其背部的凸

台与汽缸凹槽的配合。隔板的径向定位有悬吊式和短销钉支承式两种，悬吊式

为主要方式，后者用于温度较低的场合。悬吊式在隔板两侧设有用耳，通过吊

耳来调整隔板的径向定位。隔板轴向、径向定位的基准是转子而不是汽缸。

4、汽封

汽封的作用是防止蒸汽漏汽而产生的损失。其型式主要为迷

宫式密封中的梳齿密封。密封效果较好的高低齿汽封以及带

弹簧片的可退让汽封均得到广泛运用，见图3。汽封的材质为

铝、铜、1Crl8N19等硬度较低的材料。

5、滑销系统

汽轮机在起动、停机、变工况运行时，汽缸各部分的温度都要发生很大变化，

热膨胀和收缩无法避免。为保证实现合理的膨胀，即膨胀时汽缸小心线仍与转

子中心线保持一致，动、静部件的各部间隙在允许范围内，不因膨胀而