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轴向推力定义：在轴流式汽轮机中，一般情况下：→高压蒸汽从汽轮机的一端进入；→低压蒸汽从另一端离开汽轮机。→整体上看：蒸汽对汽轮机转子施加一个由高压端指向低压端的轴向力，→使转子有向低压端移动的趋势。→这个力称为轴向推力。4.6轴向推力及其平衡（多级汽轮机特殊问题之五）图4.18多级汽轮机剖面图01单级汽轮机：02多级汽轮机：蒸汽参数高、级数多，03轴向推力相当大（2~3MN）。04推力轴承无法单独承受，05必须采用其它一些平衡措施。06轴向推力较小，07用推力轴承完全可以承受，08问题不突出；轴向推力的影响：图4.19冲动级轴向推力计算示意图一、冲动式汽轮机轴向推力的三组成部分：◆动叶片受到汽流的作用力轴向：周向：（轴向推力）（推动叶轮转动力）①蒸汽作用在全部动叶上的轴向力◆全周进汽级：◆部分进汽级：◆双列复速级：说明：动叶栅两侧压力差产生的轴向力。汽流通过动叶栅形成的轴向力，很小；②轮盘两侧的压力差产生的轴向力◆全周进汽级：如果，有：◆双列复速级：部分进汽级：全周进汽、轮盘上开设平衡孔：部分进汽、轮盘上开设平衡孔：③隔板汽封处的转子轴向力——轴上凸环的平均直径；——凸环的高度；——凸环的数目；——某个凸环两侧的压力差；假定：1）隔板汽封孔口数为2）每个孔口的压力差都相同有：◆各透平级的轴向推力：◆整个转子的轴向推力：◆轴向推力的平衡平衡目的：减小转子轴向推力，使推力轴承能够承载，保证汽轮机的安全运行。二、转子上的推力及其平衡平衡方法：①在透平高压端安装平衡活塞；②开设平衡孔；③多缸汽轮机可以采用特殊布置；④利用推力轴承承担多余的轴向推力。①在透平高压端安装平衡活塞目的：产生反向（低压→高压）的推力，以部分抵消转子的轴向推力。图4.20平衡活塞示意图②开设平衡孔图4.21转子平衡孔照片图目的：减小轮盘受力面积③多缸汽轮机可以采用特殊（反向）布置；目的：使各转子轴向力部分抵消1-高压缸；2-中压缸；3-低压缸图4.22高中压缸对置、低压缸分流布置示意图图4.23中间进汽两边排汽（低压缸）照片1图4.23中间进汽两边排汽（低压缸）照片2④利用推力轴承承担多余的轴向推力图4.24中间进汽两边排汽（低压缸）照片图4.7热力设计原理（多级汽轮机特殊问题之六）多级汽轮机的热力设计：在给定进、排汽参数的条件下，通过计算确定：◆透平的转速n；◆级数z；◆各级的型式和主要尺寸（），以满足汽轮机功率和效率要求。主要是指汽轮机通流部分（气动参数和几何参数）的设计。安全性：保证汽轮机在所有运行工况下，均具有较高的内效率；结构性：要求结构紧凑、系统简单，都具有高度的安全可靠性；经济性：要求汽轮机在设计工况/其它运行工况下，零部件尽量做到系列化和通用化。1）设计要求一、热力设计要求和内容2）设计内容①确定汽轮机的基本参数（包括：蒸汽初压p0、初温t0、功率Ne、转速n……）；③汽轮机的重量、长度以及材料消耗，进行成本比较；④汽轮机零部件的通用情况分析；⑤汽轮机的设计水平分析、比较；⑥详细方案图、通流部分图以及汽轮机纵剖面图。②汽轮机的级数z、级的型式、叶片高度l1和l2，内效率等；3）基本参数◆进汽参数（p0、t0）：电站汽轮机蒸汽参数已经系列化（目前也有非标准参数）①低压系列:1.27MPa/340℃2.35MPa/390℃→对应功率：750kW、1500kW→对应功率：1500/3000/4500kW②中压系列：3.43MPa/435℃→对应功率：6000/12000/50000kW③高压系列：8.82MPa/535℃→对应功率：50MW、100MW超临界系列：初压22.2MPa，初温565℃23~16.17MPa→功率：125