蒸汽轮机讲义课件

汽轮机工作原理与基本结构汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。汽轮机是一种透平机械，又称蒸汽透平。透平[turbine]将流体介质中蕴有的能量转换成机械功的机器，又称涡轮、涡轮机。透平是英文turbine的音译，原意为旋转物体。透平最主要的部件是旋转元件（转子或称叶轮），被安装在透平轴上，具有沿圆周均匀排列的叶片。流体所具有的能量在流动中经过喷管时转换成动能，流过转子时流体冲击叶片，推动转子转动，从而驱动透平轴旋转。透平轴直接或经传动机构带动其他机械，输出机械功。汽轮机概念汽轮机工作原理汽轮机将蒸汽的热能转变为机械功通常是通过冲动作用原理和反动作用原理这两种方式实现的。汽轮机的特点原动机有电动机、蒸汽机、内燃机、汽轮机等。目前炼化工装置中常用的是电动机和汽轮机，汽轮机有如下优点：1．汽轮机转速高，高速汽轮机转速在10000r／min以上，可直接与离心泵或离心压缩机联结；电动机最高转速只能达到3000r／min,与离心泵或离心压缩机联结时，还必须有增速设备。2．汽轮机的转速可在一定范围内变动，增加了调节手段和操作的灵活性，而电动机的转速是固定的，调速也需增加调速设备。3．汽轮机驱动适应输送或压缩易燃易爆介质，即使有泄漏，也不会由原动机引起事故，电动机驱动必须采取有效地防爆措施。4．汽轮机用蒸汽，可由炼油或化工厂自备热电厂提供，动力来源比较稳定，而电动机要受电力网的影响。正由于汽轮机可直接驱动较大型的高速旋转的各类泵、压缩机等，而且具有启动扭矩大，容易实现转速调节，无易燃易爆危险、能较好地利用工厂余热、操作可靠等特点，所以在炼油化工行业得到广泛应用。蒸汽轮机的的结构组成蒸汽轮机包括汽轮机本体，调节、保安系统及辅助设备三大部分。蒸汽轮机本体包括：静体（固定部位）——汽缸、喷嘴、隔板、汽封等。转子（转动部分）——轴、叶轮、叶片等。轴承（支承部分）——径向和止推。汽轮机总图汽缸汽缸作用

汽缸是汽轮机的外壳。其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内完成其能量转换过程。

汽缸内部构件隔板与喷嘴

隔板由外缘，喷嘴和板体三部分组成，为便于安装，隔板一般都做成对分的，上半隔板装在汽缸上盖内，下半隔板装在下汽缸内。

气封汽轮机汽缸两端轴孔处与转轴间有一定间隙，这样在工作时，汽缸内进汽端将发生高压蒸汽大量外漏，进入前轴承箱污染润滑油。此外凝汽式汽轮机的排汽压力在0.05公斤/厘米2（绝对）左右，即排汽端处于高真空状态，这样大气中的空气将沿边后轴孔大量漏入排汽管和凝汽器，就会破坏汽轮机的真空。因此为了减少高压端的向外漏汽和排汽端往里漏空气，要求在汽缸两端轴孔处配备气封。转子汽轮机中所有转动部件的组合体称作转子。包括：主轴、轴封、动叶片、止推盘、危急保安器、联轴器总承、测量盘等1．危急保安器2．轴位移凸肩3．推力盘4．前轴承轴颈5．前汽封6．平衡活塞汽封7．调节级8．压力级9．中间汽封10．低压级11．后汽封12．后轴承轴颈13．盘车棘轮14．油涡轮动轮15．联轴器轴段16．平衡环17．主平衡面18．前辅助平衡面轴承轴承是汽轮机一个重要的组成部分，分为径向支撑轴承和推力轴承两种类型，它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。根据轴承中所能承受的载荷方向的不同，又可分为支撑轴承（承受径向载荷）、止推轴承（承受轴向载荷）和支撑止推轴承（同时承受径向载荷和轴向载荷）等。在工业汽轮机上常用的径向轴承有圆瓦轴承、椭圆瓦轴承、多油楔固定轴承和可倾瓦轴承，并且以可倾瓦轴承使用最多。可倾瓦轴承与上述轴承相比其优点是每一块瓦均能自由摆动，在任何情况下都能形成最佳油楔，高速稳定性好，不易发生油膜振荡，应用广泛。径向可倾瓦常用止推轴承米楔尔止推轴承止推块同基环直接接触，是单层的；金斯伯雷止推轴承是止推块下还有上、下水准块，然后才是基环，是三层结构，分别如图所示。金斯伯雷轴承米楔尔轴承汽轮机的主要辅助设备---凝汽器凝汽器是热力循环的冷源。其基本功能是接收汽轮机的排汽并将其凝结成水，使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能。凝汽器是一个工作在真空条件下的表面式热交换器，其具体功能有：1）冷却汽轮机的排汽，使之凝结为水，使凝汽器形成机组安全、经济运行的真空。2）把排汽的凝结水循环使用。3）在正常运行时，凝汽器还可以起到一级真空除氧器的作用，能够除去凝结水中所含有的气体，从而提高水的质量，防止设备腐蚀。汽轮机的主要辅助设备----