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蒸汽透平整理考试类型：一. 填空题二. 名词解释三问答题四.计算题第一章、工业汽轮机的概述1汽轮机按照热力过程分类。 凝汽式工业汽轮机 抽气凝汽式工业汽轮机 背压式工业汽轮机 抽汽背压式工业汽轮机2电站汽轮机的型号意义 第一部分由汉语拼音字母表示汽轮机的形式，由数字表 示汽轮机的容量，即额定功率（MW） 第二部分信息用几组斜线分割的数字表示新蒸汽参数、再 热蒸汽参数、供热蒸汽参数等，功率单位为MW，蒸汽参数单 位为MPa,温度参数单位为。 第三部分为厂家的设计序号。N表示凝汽式B表示背压式C表示一次调整抽气式CC表示二次调整抽气式CB表示抽汽背压式H表示船用Y表示移 动式意义：汽轮机的型号一般包含了汽轮机的形式，容量、新蒸 汽参数和再热蒸汽参数信息，从汽轮机的型号可以判断出汽 轮机的主要特征。第二章、级的工作原理1. 级的定义，级内流动的基本假设由一系列动叶栅和一系列静叶栅组成的一个能量转换的基本单元，称为汽轮机的级假设：蒸汽是一元流动蒸汽在流道中是稳定流动的流 动是绝热的流动是无粘性的流动气体是理想气体2喷嘴、纯冲动级与反动级动叶流道及叶片 形状（分类、填空）汽轮机的喷嘴叶栅是直接固定在汽缸上或固定在隔板上再 装入气缸内 气嘴分为：减缩形喷嘴、渐扩形喷嘴、缩放型喷嘴 反动级叶片流道变窄且不对称纯冲动级叶片不变窄且对称3. 喷嘴的速度系数定义及其影响因素。实际速度与理想速度的比值称为喷嘴的速度系数。喷嘴的高度、表面光洁度、汽道的形状、蒸汽的压力及蒸汽的状态与品质等都影响值的大小。4部分进气度的定义（为了提高喷嘴高度，减小损失）布置喷嘴的弧段与整个周长的比值，称为部分进气度。5. 喷嘴截面积与蒸汽参数的关系 当气流速度小于音速时，喷嘴截面积随蒸汽的膨胀而减。小。 当气流速度小于音速时，喷嘴截面积随蒸汽的膨胀而。增 当气流速度等于音速时，喷嘴截面积有最小值。6. 喷嘴在斜切部分的膨胀当 nc时，蒸汽在喷嘴的最小截面ab上达到与出口压力相等的压力p，气流在斜切部分abc无附加膨胀，喷嘴出口i气流c c，汽射角a “1 ci ig 当 =时，最小截面ab上达到临界压力，喷嘴出口气流nc速度c二c，汽射角a “1 ci ig 当 , P* P P，蒸汽膨胀加速，气流不偏nc 01c转 喷嘴的背压比乂, P二P，最小截面ab达到临界流动，气nc 1c流不偏转。 喷嘴的背压比 P p P，最小截面ab上保持临界nln c 1l1c状态，气流在喷嘴斜切部分发生偏转，偏转角为5 喷嘴的背压比 X ,p二p，蒸汽在斜切部分的膨胀已达到nnl 11l极限。喷嘴的背压比 , p p，蒸汽膨胀到出口截面对应的极nnl 11l限压力，由p至p的膨胀在喷嘴处进行，膨胀是紊乱的。11 1B初压由p*变化p*至时oo1通过喷嘴的临界流量与喷嘴的滞止压力成正比。C除压背压同时变化时。当背压低于该初压下的临界压力比时，流量为恒定值;当背压高于该初压下的临界压力比时，则出现流量与背压成 椭圆曲线变化的规律。缩放喷嘴A初压p*不变，背压p变化的工况o1喷嘴背压比 =厶=1, p =矿，蒸汽不流动N p A级内为临界流动时 c0临界发生在动叶中竹二住Gp*C1A节流调节:全部进入机组的蒸汽都要经过一个或几个同10“0喷嘴背压比 =乙=（为缩放斜切喷嘴的设计背压比，CA= ca = Np*CA匕0喷嘴的出口截面处为设计压力p），汽气流不偏转CA喷嘴背压比 , P p P，汽流发生偏转111 CA，汽流偏转角达最大值，斜切部分11NlNCA喷嘴背压比8刚好用完。喷嘴背压比，因无喷嘴壁面的约束，汽流速度11im不再增加。喷嘴背压比 , p p p，汽流特性为c c ,G = G ,a1 C NC 11g喷嘴背压比 = , p = p，喷嘴在收缩部分汽流由亚音速变NA 1A为音速，而在扩散部分全部为亚音速流动a=a1 *，喷嘴在收缩部分降压加速，在扩CANA CA1A喷嘴背压比 = , p二pNA 1A散部分则压缩减速。2级和级组的变工况结论（达到临界，没有临界发生在喷嘴中寻二牛达到临界）I p 2 一 p 2 =. 0+ 2+D 2 一 p 21 2级内为非临界流动时G p 2 一 p 211 =011+G p 2 一 p 2111B变工况前后级组均为非临界流动G 2(p )2+1 = 01-1-G2(p )21 0 1级组为非临界流动G :p 2 一 p 211 =01n1G p 2 一 p 2111n3变工况时级的反动度变化特点c T, J时反动1度的变化）级的焓降减少时，喷嘴的出口速度c 1减小，喷嘴的出口的 蒸汽流量将大于动叶出口的蒸汽流量，在喷嘴和动叶的间隙中，将有气流阻塞现象，造成喷嘴和动叶的轴向间隙压力升高，因此必须在动叶中加速膨胀才能满足流动的要求，形成级的反动度增加。 级的焓降增加时，动叶出口的速度变化的比值，大于喷嘴出口速度变化的比值，在喷嘴和动叶的轴向间隙中，形成汽流快速流过，而不能冲满动叶槽道，反动度减小才能满足连续流动的要求。4.节流调节和喷嘴调节定义、特点、应用。时开启的节流阀而弓I入级组的第一级中去的调节方法特点：因有节流损失使机组在变工况时相对效率减低， 负荷减小时，节流损失较大，机组效率也较低。应用：主要应用于为了使配气结构简单的小功率工业汽 轮机及担任基载的区域电站用大功率机组中B喷嘴调节：汽轮机的第一级喷嘴制造成数个喷嘴组， 新蒸汽经过全开的自动主汽门后，在经过几个依次开启的调 节汽门，通过汽轮机的第一级的喷嘴组中的调节方式。特点：效率高且运行稳定，但不能适应机组负荷迅速变 化的变工况。应用：广泛应用于各类工业汽轮机中第六章、工业汽轮机的结构1转子按照制造工艺的分类（填空）套装、整端焊和焊接转子。2. 叶轮按照轮体截面的分类 等厚度叶轮锥形叶轮双曲线叶轮等强度叶轮3动叶的叶形图绘制及标注叶片入口相对速度1P-叶片的入口角1P -叶片的出口角2叶片出口相对速度20 -安装角go -叶片出口宽度b -叶形轩长B -叶栅宽度bl -叶栅节距（简称节距）4.叶根的分类及特点T型叶根：结构简单，加工安装方便，工作可靠带外包小角的T型叶根和双T型叶根减弱了轮缘两侧的外张，承载离心力更大连接强度较高，适用于离心力较大的较长叶片上但制造 工艺较为复杂，材料消耗亦较多 叉型叶根叶根和轮缘加工拆卸方便 枞树型叶根叶根承载能力强，相同负荷下叶片和叶轮可以做的较 轻，同时更换叶片也比较方便，但对加工制造要求较高5. 围带的分类及加装围带的作用整体围带铆接围带（最常用）焊接围带用围带将叶片连成组，可以减小叶片中汽流产生的弯曲应 力，改变叶片的刚性，从而改变其自振频率，提高振动的安 全性。围带还具有构成封闭汽流通道，防止蒸汽从叶顶溢出 的作用。6加装拉金的作用用拉金将叶片连成组，可以减小叶片中汽流产生的弯曲 应力，改变叶片的刚性，从而改变其自振频率，提高振动的 安全性。但拉金也会产生不利影响：一是增加流动阻力，引 起附加能量损失。二是拉金孔削弱了叶片的强度。7. 滑销系统的分类滑销系统是保证汽缸能够定向自由膨胀并能保持轴线不变的一种装置。 横销：证汽缸在横向正确膨胀，并限制汽缸沿轴线方向的移动。 纵销：使汽轮机沿纵向中心线正确膨胀，并保证汽缸中心线不做横向滑移。 立销：保证汽缸的垂直定向自由膨胀，与纵销配合共同保证机组正确纵向中心线 猫爪横销：保证汽缸在横向的定向自由膨胀，同时保证 转子与汽缸的轴向相对位置。 角销：保保证轴承座与台板的紧密接触，防止产生间隙 和轴承座的翘头现象。 斜销：起到纵销和横销的双重导向作用。8常用的汽封装置分类迷宫式碳精式水封式迷宫式又分为梳齿形汽封、枞树型汽封、薄片型汽封9引起叶片振动的激振分类大致分为机械激振力和汽流激振力（机械激振力决定振动 的特性，汽流激振力是引起叶片共振的主要原因）低频激振力分为:由于部分进汽度引起的激振力上下隔板接缝处喷嘴叶栅结合不好，引起汽流突变产生的激振力静叶或喷嘴制造和安装工艺误差、节距、安装角引起的汽流参数不均匀形成的激振力级后局部汽流参数变化引起的激振力10单个叶片的振动类型切向振动轴向振动扭转振动11.等截面叶片根部离心拉引力计算（例题）已知：级的平均直径 d 二 1.25m， 叶片高材料密度bmp = 7.85 x103kg / m3， 转速 n = 3000 r / min。RR 2 R 2c =J RzAp2rdr = ApT o 0 Ro2C = 0 =p2(R + R0)(R2 R0)= pR l0 A2m b2r2=7.85 x 103 x (2兀 x 3000)2 x125 x 0.260 2二 9.7 x107 N12.动叶动频率定义与静频率大小比较动叶在转动状态下的自振频率，叫做动频率叶片转动时的离心力增加了叶片的刚性，使叶片的动频率将高于叶片的静频率。13转子临界转速的定义引起转子共振的转速，就是转子的临界转速。第七章、工业汽轮机的调节1间接调节系统图的绘制及其工作原理的叙BC2压力油J4回油3蒸汽-i c1- 离心调速器2- 油动机3- 调节阀4- 滑阀5- 滑环当外界负荷降低，转速升高时，调速器飞锤所受的离心力增 大，滑环A上移，此时杠杆AC以C为瞬间支点带动B点上 移，使滑阀的上油口与来自主油泵的压力油接通，而下油口 与排油口接通，导致油动机的上油腔进油，下油腔排油，推 动油动机活塞下移，关小调节汽门。油动机活塞下移的同时， 杠杆AC又以A为暂时支点，带动B点下移，使滑阀活塞重 新回到中间位置，并封堵住上下油口，油动机停止移动。这 时调节汽门亦停留在较前关小的位置，使汽轮机的发动功率 降低并和外界负荷建立新的平衡。2调节系统四象限图的绘制X3. 同步器的分类及加装后四象限图（例题） 一类是改变感受器的静态特性线的调速器 一类是改变传动放大机构的静态特性线的调速器例题：说明各象限表示的是什么调节机构的特性 作图求出调节系统的静态特征 如果要改变负荷时（p变为p时）转速不变，图示在1 2图中怎样实现？解：第一象限：调速系统静态特性第二象限：转速感受机构特性 第三象限：传动放大机构特性 第三象限：执行机构特性线a即为所求 1改变感受机构放大器2.改变传动放大机构同步器4. 超速保护装置的构成（填空题）危急保安器危急遮断油门自动主汽门第八章、凝汽器1工程角度考虑凝汽器压力是否越低越好？什么是冷凝器的最佳真空度？排气压力越低，排气比容会夜大，需要增加机组的排 泄面积，从而使制造困难，成本增加和排气余速过大而导致机组内效率下降排气压力过低，会使凝汽设备的投资与运行费用增加。真空度提高，焓降增大，但同时水泵和抽气器的耗功也增大，使汽轮机功率增加减去水泵和抽气器功率增加的净收益最大时的真空度称为最佳真空度2表面式凝汽器的热力计算(例题)=53.33tD 800m = w =D 15520At 二上匕二 9.75C二 tw253.33-1 -At二85C-32C-9.75C二43.25C w1aAt9.75At = 47.96 Cw - At + 59.75 + 43.25ln -_tln543.25tK 二牆 52 -s -k)二 2.94 KJ 32 -s -k)人 Q9575A = 67.91m 2w K -At 2.94 X 47.96w3. 凝水过冷度的定义排气压力下的饱和水温度与凝结水实际温度的差值4常用的抽气设备的分类，射汽式抽气器的 结构原理子进行能量交换，夹带气体分子前行，而在主射流周围形成 高度真空。经过混合室后的蒸汽空气混合物在扩压管C中将 速度能转化为压力能，速度下降，压力升高而排至大气。5凝气设备真空度随冷却水进口温度冷却水 量变化规律（填空）冷却水进口温度越低，冷却水量越大，凝气设备的真空度 越高。第九章、工业汽轮机的运行1.启动过程的实质及三个阶段启动过程的实质是对汽轮机各金属部件进行缓慢加热，直 至对应负荷下的高温工作状态下的加热过程。启动过程分为准备阶段、冲转和升速至额定转速范围阶 段、汽轮机带负荷三个阶段。2额定参数启动、滑参数启动的意义第十章、燃气轮机1理想简单循环的装置图和热力过程图燃气轮机负荷2理想简单循环的装置图和热力过程图3理想简单循环的装置图和热力过程图冷却水4中间再热循装置图和热力过程图回，热器高压燃烧室低压燃烧室/高压透平低压逶平压气机例题：现有一表面式凝汽器，需将15t/h流量的85C饱和蒸 汽冷凝成饱和水，已知蒸汽焓值2650KJ/kg，凝水焓值352KJ/kg,冷却水的流量为800t/h, 其进口温度为32C, 水比热为4.19 KJgC)，总传热系数为10600KJ (m2 hC)， 求其传热面积。解：Q 二 D (h - h )二 DC At 二 15 * * 100 x (2650 - 352)co co cow ph h 2650 352520At = t -1 = co co u=w2 wi D4.19m mw CD p抽气设备可分为射汽式抽气器和射水式抽气器射汽式抽气器由缩放型喷嘴A、与凝汽器抽气口相连的混 合室B及扩压管C三部分构成工作蒸汽在喷嘴A中自1. 216MPa膨胀至混合室B中的 压力，由于压降很大，喷嘴的汽流速度可高达1000m/s。喷额定参数启动是指汽轮机自动主汽阀前的蒸汽参数在整 个启动过程中始终保持额定数值不变的启动过程。滑参数起动是指汽轮机随新蒸汽参数的提高，逐步进行暖 管、冲转、暖机、升速和带负荷的启动方式。
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