汽轮机工作原理和结构 1 汽轮机工作原理 汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械
在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,压力降低,速度增加,热能转变为动能
如图1 所示
高速汽流流经动叶片3 时,由于汽流方向改变,产生了对叶片的冲动力,推动叶轮2 旋转做功,将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能
图1 冲动式汽轮机工作原理图 1 -轴;2 -叶轮;3 -动叶片;4 -喷嘴 2 汽轮机结构 汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成
转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件
固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等
套装转子的结构如图2 所示
套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的,然后将它们热套(过盈配合)在主轴上,并用键传递力矩
图2 套装转子结构 1 -油封环 2 -油封套 3 -轴 4 -动叶槽 5 -叶轮 6 -平衡槽 汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机
为了保证汽轮机正常工作,需配置必要的附属设备,如管道、阀门、凝汽器等,汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备
图3 为汽轮机设备组成图
来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机
由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力,蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动,其压力和温度逐渐降低,部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能
做完功的蒸汽称为乏汽,从排汽口排入凝汽器,在较低的温度下凝结成水,此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环
为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热,并保护较低的凝结温度,必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水
由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封,其内部压力又低于外界大气压,因而会有空气漏入,最终进入凝汽器的壳侧
若任空气在凝汽器内积累,凝汽器内压力