汽轮机级内损失1

1、汽轮机主要的级内损失及损失的原因和减小方法 一、汽轮机级内损失(steam turbine stage 10sses) 蒸汽在级内流动产生的能量损失，主要包括流动损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏气损失、湿气损失、叶高损失、扇形损失等项。 二、 流动损失蒸汽在汽轮机级内的流动损失包括喷嘴损失、动叶损失和余速损失。 1）喷嘴损失和动叶损失是由蒸汽流过喷嘴和动叶时汽流之间的相互摩擦及汽流与叶片表面之间的摩擦形成的。2）余速损失是指蒸汽在离开动叶时仍具有一定的速度，这部分速度能量在本级未被利用，所以是本级的损失。但是当汽流流入下一级的时候，汽流动能可以部分地被下一级所利用。如果是多级汽轮机这种现象

2、称为重热现象。为充分利用其余速，可加装汽流导向板.末级的余速是无法再利用的。各级余速的利用提高了汽轮机的内效率。 三、叶轮摩擦损失叶轮摩擦损失由于蒸汽的黏性在叶轮表面形成附面层，由叶轮带动旋转，与蒸汽戮附在隔板和汽缸壁上的附面层之间形成摩擦阻力;并由于叶轮离心力的带动，在汽室内形成涡流。克服摩擦阻力和涡流所形成的能量损失叫做摩擦损失。摩擦损失通常由实验确定，并可用斯托多拉(stodola)经验公式估算。 因叶轮摩擦损失与蒸汽比容成反比，汽轮机高压各级比容小，该项损失较大，在低压各级，由于比容很大，该项损失有时可忽略不计。 减小叶轮周围的蒸汽空间，提高叶轮表面的粗糙度也是降低叶轮损失的有效方法。

3、四、部分进汽损失1）、鼓风损失当级的部分进汽度小于l时， 动叶栅只在进人装有喷嘴弧段时才有工作汽流通过. 当动叶进入无喷嘴弧段时，动叶产生鼓风作用，消耗一 部分有用功，形成鼓风损失。鼓风损失可由经验公式估算出来。如果将不进汽弧段处的动叶片用护罩包住，使 鼓风区域缩小，将可减少鼓风损失。 2）斥汽损失当动叶再度进人装有喷嘴 的弧段时，工作汽流需首先排斥并加速停滞在动叶汽道中的蒸汽，因而消耗一部分能量，称为斥汽损失，它也可由经验公式估算。为减少斥汽损失，应尽量减少喷嘴组数。五、漏气损失漏汽损失是指在汽轮机内由于存在压差，一部分蒸汽会不经过喷嘴和动叶的流道，而经过各种动静间隙漏走，不参与主流做功，从

4、而形成损失。1）、隔板漏气损失隔板两侧有较大压差， 在隔板与转轴之间的间隙中，将有一部分蒸汽漏过，造成漏气损失;具有反动度的冲动级和反动级，动叶两侧存在压差，亦有一部分蒸汽由动叶顶端与汽缸之间的间隙漏过。 减少其损失可在叶轮上开平衡口，在喷嘴和动叶根部设置轴向汽封，在隔板与主轴之间采用高低齿式汽封。2）叶顶漏气损失总的漏气损失为隔板漏气损失与叶顶漏气损失之和。六、湿气损失湿汽损失是指在汽轮机的低压区蒸汽处于湿蒸汽状态，湿汽中的水不仅能膨胀加速做功，还要消耗汽流动能，还要对叶片的运动产生制动作用消耗有用功，并且冲蚀叶片。七、叶高损失、叶高损失是指汽流在喷嘴和动叶栅的根部和顶部形成涡流所造成的损失

5、。所谓叶高损失又称为叶片端部损失，这个损失是喷嘴动叶流动损失的一种。叶高损失一般在短叶片中比较大，当叶片高度小于12-15mm时，端部漩涡就十分大了，损失也就非常大。所以在设计汽轮机时，叶片的高度必须大于这个值。由上可知，当汽轮机容积流量很小时，也就是通流量很小时（特别是小汽轮机），为了防止叶高损失的影响，一般设计成部分进汽方式，以减少喷嘴数量，增大叶片高度。八、扇形损失是指由于叶片沿轮缘成环形布置，使流道截面成扇形，因而，沿叶高方向各处的节距、圆周速度、进汽角是变化的，这样会引起汽流撞击叶片产生能量损失，汽流还将产生半径方向的流动，消耗汽流能量。九、叶栅损失叶栅损失包括型面损失和端面损失，前者有叶型表面附面层的摩擦损失，附面层脱离引起的涡流损失，叶片出口边的尾迹损失以及汽流接近声速和超声速时产生的冲波损失。后者有叶栅汽道上下两个端面 附面层中的摩擦损失和附面层内自凹面向背面横向流动产生的二次流损失。叶栅中的各项损失可由叶栅风洞试验确定，可用速度系数来表示损失大小，或用能量 损失系数或叶栅中总压力损失系数表示。影响叶栅损失的重要因素是型线、型面光滑度、叶片高度、相对栅距、安装角、汽流角、冲角和马赫数。速度系数是实际速度与理想速度之比。现代汽轮机的静叶栅速度系数甲可达0