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第二章多级汽轮机第二章多级汽轮机第二章多级汽轮机112第一节多级汽轮机的优越性及其特点 第二节进汽阻力损失和排气阻力损失 第三节汽轮机及其装置的评价指标 第四节轴封及其系统第五节多级汽轮机的轴向推力及其平衡 第六节单排汽口凝汽式汽轮机的极限功 率2.1多级汽轮机的优越性及其特点V l A一、多级汽轮机的应用增大容量和提高机组效率要求蒸汽在汽轮机中有较大的比单级汽轮机受叶轮和叶片材料强度的限制,所能承担的恰 降有限。？在最佳速比下，单级恰降越大，圆周速度越大现代大容量汽轮机都采用多级设计！东方汽轮机厂N300 - 16.7/537/537 - 4型汽轮机总共28级f其中：j八高压牡:1不单列调节级+9个冲动压力级 中压缸:6个冲动压力级 低压缸:2 x 6个冲动压力级东方汽蛇机厂生产的N30016.7/537/5374型汽館机纵剖面医上海汽轮机厂引进型N300 - 16.7/538/538型汽轮机全机共由35级组成#其中高压缸：1个单列调节级+11个反动压力级中压缸：9个反动压力级低压缸：2x7个反动压力级上海汽館机厂生产的反动式N30016.7/538/538型汽館机纵剖面F 二优点及存在的问题(每级都在最佳速优点多数级余速可全部或部分利用口高度增大(1) 多级汽轮机循环热效率大大提高 蒸汽参数提高，实现抽汽回热和轮机相对内效率明显提高 1謝亨鑰離G = edjsina,存在重热现象2.1多级汽轮机的优越性及其特点此外，多级汽轮机的单位功率造价、材料消耗和占地面积都比 单级汽轮机明显减小，机组容量越大减小越显著，大大节省了 投资。(二)存在的问题(1) 增加了一些附加损失；(2) 增加了机组的长度和质量；(3) 高中压缸前面若干级的工作温度高，对零部件的金属材料要求提高了；级数增多，零部件增多，结构复杂，制造成本高。2.1多级汽轮机的优越性及其特点V纠A2.1多级汽轮机的优越性及其特点V纠A二、重热现象和重热系数概念重齟象一在水蒸气的hs图上等压线是沿着比癇增大的方向逐 渐扩张的 也就是说 等压线之间的理想比恰降随着比癇的增大 而增大。这样上一级的损失（客观存在）造成比癇的增大将使后面 级的理想比焙降增大,即上一级损失中的一小部分可以在以后各 级中得到利用这种现象称为多级汽蚣机的重热现象。重热现象的解释h；P3将蒸汽作为理想气体:第一级没有损失时： 第二级的初始蒸汽参数为P2、”库=51-第一级总是有损失存在的，因此第一级排汽的比煽和温度将增加, 实际第二级初始蒸汽参数P2、Ak1 -( 、T*丿7； T；,喚嵐 4h?在前一级有损失的情况下，本级进口温度升高，级的理想比恰降 稍有增大，这就是重热现象。2.重热系数重热系数“各级理想恰降之和大于 整机理想恰降的增量与整机理想恰降 的比。重热系数V* hmaca = 1 即工A=(1+q)卜層/严1式中艺人一虫呐多级汽轮机的重热量,表示前面级的损失中被后面 级利用了的小部分热量。为讨论方便，假设汽轮机中各级的相对内效率H都相等，则有M _小；_出Q 兀近J I 2.1多级汽轮机的优越性及其特点 也就是M =咱盘,从；二翳弗目加，可得:册+：+ =十（人 1 +：+）=十艺人n Ahc = r/f艺人或广們 _为人=(1+a) 俨另一方面，整个多级汽轮机的相对内效率为:jnaca可得:因此Ah；nacAh；nac=材（1 +心）重获热量使整个汽轮机的相对内效率卅吠于各级的平均 内效率刁俨2.1多级汽轮机的优越性及其特点V纠A讨论(1) 由于重热现象的存在，多级汽轮机中前一级的损失，可以小部 分在后面级中得到重新利用,使多级汽轮机全机的效率要比各级 平均的效率好一些。(2) 不应从上式中简单地得出醴大f全机效率越高的结论, 这是因为啲提高是在各级存在损失，各级效率降低的前提下实现的,重热现象的存在仅仅是使多级汽轮机能回收其损失的一部分而已。(3) 提高汽轮机效率的根本途径是提高各级的相对内效率。级的能量损失增大, 重热系数增加,重 热量是增加的损失 中很小一部分三、多级汽轮机各级段的工作特点（一）高压段Gq = “加”人诃叫蒸汽特性:高压、高温，比容小，蒸汽容积流量小。结构特点：喷嘴出口汽流方向角较小，以保证叶片高度。一般情况下，冲动式汽轮机的q二11-14,反动式汽轮机 的中 1420。气动特性:各级比恰降不大，比恰降的变化也不大。在冲动汽轮机的高压段，级的反动度一般不大。 级内损失特点：可能存在的级内损失有:轮周损失、叶高损失、扇形损失、漏 汽损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失等。叶高损失、漏汽损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失相对较大高压段各级的效率相对较低。2.1多级汽轮机的优越性及其特点2.1多级汽轮机的优越性及其特点 VAIA 嚼幕性.低压、低温，末几级处于湿汽区，比容大，蒸汽容积流量大。结构特点:喷嘴出口汽流方向角纳大，避免叶高过大。叶高大，末两级叶高扩张很快气动特性:理想比熔降较大,且相应增加较快级的反动度明显增大 Gq = eTidJsma,级内损失特点：可能存在的级内损失有:轮周损失叶高损失.扇形损失.漏 汽损失叶轮摩擦损失.湿汽损失等。余速损失大，但一般可被下级利用，叶轮摩擦损失.漏汽损失. 叶高损失很小，主要是湿气损失大。效率介于高压级和中压级之间。中压段蒸汽特性：中压、高温，中比容，蒸汽容积流量中等。结构特点：中等叶高，各级叶片高度沿流动方向逐渐增大。 气动特性:级的反动度介于高压缸与低压缸之间，且逐渐增大。 级内损失特点：可能存在的级内损失有:轮周损失、叶高损失、扇形损失、漏 汽损失、叶轮摩擦损失等。叶高损失较小；一般为全周进汽，没有部分进汽损失，中压级 漏汽损失较小，叶轮摩擦损失也较小，也没有湿汽损失。效率要比高压级和低压级都高。2.1多级汽轮机的优越性及其特点 V|A多级汽轮机各缸工作特点小结蒸汽 参数汽缸汽缸 受力容积 流量叶片 型式平均 直径级恰 降反动度主要 损失效率功率高 压 缸高温高压多层缸较厚压力 热应 力小小小较小较低不足1/3中 压 缸高温多层 较薄压力 热应 力中扭叶 较长中中中等漏汽较咼大于1/3低 压 缸低温 低压多层 薄压力 热应力大1扭叶 长1大1F大较大湿汽稍低近1/3 2.2进汽阻力损失和排汽阻力损失 V | A2.1多级汽轮机的优越性及其特点1描述多级汽轮机的性能与特点。2.解释重热现象和重热系数。_多级汽轮机蒸汽流程2.2进汽节流损失和排汽阻力损失 VAIA蒸汽在汽轮机本体之外流道中的流动必然产生损失，将使机组的效 率下降。这些损失归结为进汽损失和排汽损失两部分。主要原因是汽流的沿程摩擦、转向和涡流损失三方面。二、进汽机构节流损失蒸汽进入汽轮机工作级前必须先经过主汽阀、调节阀和蒸汽室。蒸汽通过这些部件时就会产生压力降，主汽阀和调节阀最为严重。 由于通过这些部件时蒸汽的散热损失可忽略，因此蒸汽通过汽阀 的热力过程是一个节流过程，即蒸汽通过进汽部分到达调节级喷 嘴前后虽有压力降落，但比熔值不变。汽轮机进汽节流损失：进汽机构阻力甲 进入汽轮机第-级的蒸汽节流降压,M 而引起的理想比恰降损失。3hmac该损失的表示方法：通常用压损占新汽压力的百分数来表 对高压进汽部分压损M =PoPo=(0 03 005)Po对于再热管道及再热器，压损化= (O12O15)p.oPm -高压缸排汽压力对于中低压缸连通管,压损人亿=(0.020.03)亿示Iii亿-中压缸排汽压力2.2进汽节流损失和排汽阻力损失汽流速度皺聽道中蒸汽流速损失的大小取决于7/ /口主杵鶴抽动机优化阀芯型线和汽室形状 采用带扩压管的阀门。离压主汽阀结构田三.排汽阻力损失排汽在排汽管中流动时 由于摩擦,涡 流,转向等阻力作用而有压力下降,这 部分没做功的压降损失,称为汽轮机的 排汽阻力损失。定义式:Pc = Pc- Pc代“末级动叶出口的静压只一凝汽器喉部静压估算式：也珂紺代凝汽式机排汽管中汽流速度曰00120m/s # 背庄机V4O 60m/sf 排汽管阻力系数入=0.05 0.1(下置式 凝汽器)._般情况下 :Ap = (0.02 006)几减小排汽阻力损失方法： 通过扩压把排汽动能转化为静压,以补偿排汽管审的压力损失。对扩压型排汽管：如果排汽管进口马赫数伽勿5则排汽压损可由下式计算:只2.2进汽节流损失和排汽阻力损失排汽部分通常做成蜗壳扩散式，尽可能使排汽的余速动能转变为 压力能，补偿流动产生的损失，并内装导流环，使乏汽均匀地布 满整个排汽通道，保持排汽畅通。由于排气管中扩压器的位置不 同，所以有不同的排气管形式，如图表示了两种不同形式的排气管。排汽管评价指标:能量损失系数肋静压恢复系数仏进入排汽管的汽流速度的马赫数Ma 0.3时#排汽可视为不可压缩流体,其能量方程为:整理为：Pi-Pi . A _i pA pA2 2式中：蒸汽在排汽管的总损失,进入凝汽器的蒸汽动能和排汽 通道的流动压力损失。即 = 弩+厶。令：=乩=T A-则有 ,+九=12 U乏 QS静压恢复系数Z；排汽通道出口.进口静压差与末级动叶出口 蒸汽动能之比。即式(a):盡k排汽通道总损失与末级动叶出口蒸汽动能2.2进汽节流损失和排汽阻力损失2.2进汽节流损失和排汽阻力损失V 1H1/2.2进汽节流损失和排汽阻力损失（作业）2.2进汽节流损失和排汽阻力损失（作业）1汽轮机高、中、低压缸的主要损失有哪几种？2解释进汽阻力损失和排气阻力损失,并在尿 S上表示出来。 2.3汽轮机及其装置的评价指标V刿A瞬能相对效率以整机理想熔降为基础以单位质量蒸汽在热力循环中所吸收热 量为基础无再热、无前后端轴封漏汽和门杆漏汽的I绝对效率以下以无回热抽汽、 纯凝汽式机组说明相关效率的左义式。一、汽轮机的相对内效率汽轮机的相对内效率有效比恰降与理想比熔降之比Z7.=相应的，汽轮机的内功率D77A =7, = GMF3.6式中騎别是以 釉h为軸的进汽流量机械效率汽轮机的轴端功率胃汽轮机的内功率之比，其 描述了轴承摩擦.主油泵的功率损耗。% = pPlD Ahmacr/ n即：讣= ；6= GMF%发电机效率-发电机输岀劝率鬲汽轮机轴端功率姥比。久=Pel I Pe即：Pel = g = 6= G。汽轮发电机组相对电效率 % =刃皿电功率pt =3.6=G。冒 S 2.3汽轮机及其装置的评价指标二、汽轮机组的绝对内效率 汽轮机组的绝对内效率全机实际比恰降与整个循环中加给lkg 蒸汽的热量之比力。忑式中循环热效率Z ,hO hc绝对电效率lkg蒸汽理想比焙降牛转换成电能的部分 与齣热力循环中加给lkg蒸汽的能量之比Va.el =讥=皿“皿 2.3汽轮机及其装置的评价指标 2.3汽轮机及其装置的评价指标三、汽轮发电机组的汽耗率汽耗率每生产ikWh电能所消耗的蒸汽量d lOOOZ）o3600=乓= 仍S四. 热耗率36OO（/zo-/）_广 們乙=心 （力。一力；）+孕（乞一力；）热耗率每生产ikWh电能所消耗的热量/、3600（%瓦）3600中间再热机组纟=五、煤耗率(lkg 标q = d % 忙机组发出lkWh电量所消耗的标煤量（标准煤g/kWh ） o 准煤发热量为7000kCal）。发电煤耗.供电煤耗。讨论:(1) 相对效率是衡量某个能量转换环节设计的主善程度 的指标。(2) 绝对电效率和热耗率是衡量汽轮发电机组经济性的主 要指标。(3) 汽耗率由于和机组的初终参数有关,因此只能用于比 较同类型同参数机组的运行管理水平。(4) 汽轮发电机组的绝对电效率和热耗率由于没有考虑锅炉效率.管道效率和厂用电等,因此高于机组电效率和热耗率。未扣除厂用电的煤耗率称为发电煤耗,扣除厂用电的 称为供电煤耗,因此供电煤耗总是高于发电煤耗。2.3汽轮机及其装置的评价指标（作业与思考）1解释汽轮机的相对内效率.汽轮发电机组的 相对内效率.汽轮机的绝对内效率.绝对电效 率。2解释汽耗率及热耗率,并写出定义式。令2.4轴封及其系统VAIA令2.4轴封及其系统VAIA汽轮机是高速旋转的机械。在汽缸.隔板等静子部分与主轴. 叶轮（包括动叶）等转子部分之间,必须有一定的轴向和径向间 隙,以免机组在工作时动静部件之间发生摩擦。既然有间隙存在, 间隙前后又存在压差,就可能漏汽（气），为了减少蒸汽的泄漏 和防止空气漏入,需要有汽封装置。汽封按用途分类：隔板汽封 隔板内圆处的汽封/用来阻碍蒸汽绕过喷嘴而引起能 量损失并使叶轮上的轴向推力增大。用来阻碍蒸汽从动叶栅两端逸散致使做功能力降低。叶根及叶顶汽蝕叶栅顶部和根部处的汽封 通称通流部分汽封 轴端汽封（轴封） 转子穿过汽缸两端处的汽封，高压轴封防止蒸汽漏岀汽缸,造成 工质损失,恶化运行环境,并且加热轴颈或冲进轴承使润滑油质 劣化；低压轴封用来防止空气漏入汽缸，破坏凝汽器正常工作。主要形式:齿形铀封、蜂窝式铀封等._齿形轴封齿形轴封分为高低齿轴封（曲径轴封）和平齿轴封（光轴轴封）两 种。在汽轮机的高压段采用曲径轴封,在低压段采用光轴轴封。工作原理:当漏汽漏过汽封时,每通过一个汽封片所形成 的孔口,就产生一次节流作用,即蒸汽的压力 就降低一次,每一汽室中的压力都低于前一汽 室中的压力,每一汽封片前后压差之和就等于 汽封前后的总压差P。- Pgo由于孔口的漏汽面积是Ap = TTdQ定值（dp是汽封片处轴的直径| T I I ；：,6是蛊封间际），因此在给走的总压差下，|TL1如果汽封片数越多，则每一汽封片两侧的压力；| I k； k 差就越小，漏汽量也就越少。_1m.2.4轴封及其系统Po Pl Pl a / /c /cP,等恰线/芬诺曲线（等流量线）蒸汽在汽封中的流动过程: 蒸汽在汽封中的流动当作绝热等恰过程。蒸汽在流经汽封片时节流 加速，然后在腔室中产生涡流，将汽流动能转变为热能。随压力降低, 蒸汽比容增大，故对相同 结构的汽封,汽流速度和熔降 是逐级增大。又因蒸汽在汽封 中膨胀时逐级熔值变小音速 降低.流速增加施封孔口 只能看作无斜切部分的渐缩喷 嘴,因此在汽封中只可能出 现临界流动，且只能在最后 一个汽封片处出现。漏汽量计算:1最后_片孔口处流速未达临界速度亚临界工况的漏汽量采用不可压缩流动方程，汽流通过某一片孔口 的流速为0 = px-l - px/ 、22 P n_4p漏汽量计算分亚临界和超临界两种工况6对应的流量为AG =pApg =pA2ApPx 沖Aj2gpx_ 1=由于等熔线上压力与密度之商为常数,从而求得腔室压力与前后 压差的关系= = const iSPx-1 Po=const* 3彳黑孔口前压力久越低，压差 越欠，孔口中的比恰降越妃、2Z片轴封相加狞負1Zpo 7=const改写为积分式:I： P4 =呼Popl- pl _ zp0 ( AGZPz亚临界时通过汽封的蒸汽量ZPO、22q ZAA )/ 2 2PoPo PZ2.4轴封及其系统2.最后一片孔口处流速达临界速度临界工况时，将最后一个孔口当作喷嘴。由临界流量计算公式得 通过最后一个孔口的漏汽量Ge = “厲盘（缶）铝 Jz4一1 由空=1今工c = A A J花（备严佟丛Px- PoV Po因最后一片轴封孔口前均为亚临界,由前面亚临界漏汽量计算公式 求得末道轴封孔口前压力SiPo定炳指数k =1.3判定是否临界的准则代 0.546因而/最后一片中流速达临界时漏汽量PoQoz + 1.253轴封孔口流量系数蒸汽通过轴封孔口的流速是用渐缩喷嘴的 流速公式计算的,其与实际有一定的差异, 由实验求取流量系数其与轴封齿的形 状及几何参数有关,可查右图.(1)齿进汽侧不应作成圆弧状或斜面状应保持齿的尖锐边缘0.82Vz + 1.25 P(2)齿的尖锐边缘在运行中会因为摩 擦而钝化，流量系数会增大2.4轴封及其系统VAIA4光轴轴封漏汽量修正系数与曲径轴封的区别是蒸汽进入下一空口前还有一定的初速故 漏汽量增大,其计算结果只需在曲径轴封的计算结果上乘一修 正系数 人可由光轴轴封尺寸 AK由封片数z查得,计算时必须先判别在轴封段的最末一片 中是否达到临界速度。5计算曲径轴封的漏汽量单一表达式G, =0.667“04 JpoQo轴封漏汽量比：0/ = AG/ / O667“AjpoQo = AGZ /AGl c计算漏汽量前,不必事先判断轴 封最后一片孔口处是否达到临界 速度,只需根据Z争/庫得应用 上式计算。若算平齿式光轴轴封的轴封漏 汽量,则需再乘上修正系数ki2.4轴封及其系统二轴封系统端轴封和与它相连的管道和附属设备作用：在任何运行工况下保证蒸汽不外泄.空气不内漏,同时 泄漏蒸汽的热能（轴封加热器）和组织汽流;令却转子的轴端。组成:轴封系统由轴封.供汽母管及均压箱.轴封调节器.轴封加 热器和轴封抽汽器等组成。轴封系统的型式有外供汽式和自密封式 两种,不同制造厂采用不同的轴封系统和轴封汽流组织方式。 特点:轴封分成多段多室,与大气环境接近的腔室的压力由抽汽器 或风机维持略低于大气压力,紧邻的腔室压力由压力调节器维持略 高于大气压力,从而保证蒸汽不外泄.空气不内漏。1自密封式轴封系统轴封主要由三段二室组成。高负荷运行时，低压轴封的供汽来自 于高压轴封的漏汽,高压漏汽经喷水减温后进入低压轴封;启动 或低负荷时,轴封汽由外部提供。优点：系统简单；缺皆:不能充分矗却高.中压缸高温轴端。2外供汽式轴封系统高.中缸高温端轴封由多（大于3 ）段多室组成,部分漏汽被引至低压加热器。轴封的供汽来自于辅助蒸汽系统。优点：低温辅助蒸汽对高.中压段高温轴端起到;令却作用； 缺点：系统复杂。三、軸封系统的特点1. 轴封汽的利用将漏汽从轴封中间腔室引出加以利用或回收漏汽（含空气）混合物的热量以加热凝结水侈于两个腔室时）；2、低压低温汽源的利用BE缸两端与主轴承靠近，为防止传出高温蒸汽使轴承超温，常向高压轴封供低压低温蒸汽（非自密封系统）;或在启动及低负荷时，向轴封供备用蒸汽（各种系统）。3、防止蒸汽由端轴封漏入大气一防止蒸汽漏入轴承使油质恶化、 车间湿度增大及汽水损失，通常在高低压端轴封最外腔室人为地 造成一个比大气压力稍低的压力，将漏出的蒸汽和漏入的空气一 起抽出，经冷却后排入大气；4、防止空气漏入真空部分“在低压端轴封次外腔室通入比大气压 力稍高的蒸汽，沿着主轴向背离汽缸方向流动，以阻止外界空气流 入。2.4轴封及其系统（作业与思考）1简述轴封概念.作用及主要形式。2 简述轴封系统的组成及作用。.轴封漏汽量在亚临界和超临界两种工况时 的计算公式。2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡V纠A轴向推力轴流式汽轮机中，高压蒸汽由一端进入，低压蒸汽由另一端 流出，整体来看，蒸汽对转子施加了一个由高压端指向低压端的 轴向力，使转子存在_个向低压端移动的趋势，这个力就称为转 子的轴向推力。轴向推力由推力铀承承担。对轴向推力采取平衡措施，平衡掉部分轴向推力，减少推力 轴承的设计制造难度。例如对高压反动式机组，它的推力可高达1.962.94MN计算轴向推力，为推力轴承的设计提供依据。二冲动式汽轮机的轴向推力 转子上的轴向推力是各级轴向推力的总合包括作用在各级动叶上 的轴向推力.作用在叶笙面上的轴向推力和作用在转子凸眉上的轴 向推力三部分。F. = FJ + Fn + FmZZZZ2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡1 .作用在动叶上的轴向推力F；动叶上的轴向推力是由动叶前后的 静压差和汽流在动叶中轴向分速度 的改变所产生的F： =G(qsina1-c2 sina2)+w/fo (pl-p2)引入压力反动度p0-p2由于轴向分速度变化很小，上式可写F： =dmlbp(p0-p2)速度级:计算两列动叶受力之和部分进汽级：乘上部分进汽度e&2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡 VAIAPudy 主轴在hs图上，同一压差的等压线距离越向下越大，即熔降增大，故 压力反动即/，小于熔降反动度，”，用必替代0十算偏于安全，故 可认为尺正比与45/2)py2作用在叶轮面上的轴向推力門叶轮上的轴向力决定于叶轮两侧的压差 和轮盘面积。”由于轮盘面积很大，故轮面上的轴向推 力也很大。为减小此项推力，常在轮盘 面上开设平衡孔，以减小轮盘两侧的压 差。作用在叶轮轮面上的轴向推力弓可写成秽二彳a厂a)2-盃Pd-冷(%”一ar-盃Pi如果叶轮两侧的轮毂直径相同，即ddd ,则上式可简化为 冷aJ dpd-p2）需要进行漏汽量计算对部分进汽级上式应加上（1幺）加寫（亿/ _卩2）（不进汽的动叶） 定义：叶轮反动度化=几几Po - P2=（必 - A ）2 - d； Od （ “0 -卩2 ）叶轮反动度的确定濟一定等于喷嘴后叶根压力必其大小决定于隔板漏汽、 平衡孔漏汽和叶根漏汽的平衡关系。漏汽流动情况可归纳为：1动叶根部吸汽时：G - = G“或G讦G” + G/32动叶根部漏汽时：Gl2 = G；1 + G/32.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡3动叶根部不吸汽也不漏汽时5 =G/2，G/3 = 0在汽轮机设计时，应尽量使动叶根部不吸不漏或动叶根部稍有 蒸汽漏过平衡孔。隔板漏汽量q一“根据连续性方程和伯努利方程2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡平衡孔漏汽量G/L计算采用不可压缩流体的流量计算公式 计算G/2 = “/2 人22“0一卩2)2(pd-p2) _ wd匕平衡孔处圆周速度百宀壶仃仏与漏汽流速反向变化2“一045吊取0.4动叶根部漏汽量乞按不可压缩流体流量计算公式计算“3 = 4与间隙叶根盖度的大小周速度有关2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡A胡动叶根部轴向间隙两侧压差，是动叶根部压力旬叶轮前压力 考虑抽汽、泵浦效应后的等效压差抽气效应喷嘴中流出的高速汽流在叶根处对隔板与叶轮间腔 室内的蒸汽产生抽吸作用，其效应相当于增大腔室中的压力。抽 气效应的大小可由抽气效应反动度淙示式中佛抽气效应产生的压差，仏与间隙大小有关一般情况0.010.02&2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡 VAIA泵浦效应高速旋转的叶轮带动周围蒸汽旋转运动，离心力使 部分蒸汽产生指向叶根的径向运动，叶轮和叶根间隙两侧增加一 压差皿其效应相当于增大腔室中的压力。泵浦效应的大小可 由泵浦效应反动度。表示 a = 、Pbb Po - P2為 与叶根处最小轴向间隙有关一般情况。严0.010.02从而有解=Plr -(Pd +3 +M)=r -Qd +雪 +QJ(Po -卩2) 式中眠部压力反动度。一汁Pq- P2因此-Gl3 =/3A3 /Qr 一(a +2 +b)(Po Pi)2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡通过流量平衡求得力或fi而可确定F；=彳_ 4)2 - 2 Q/(Po - P2)叶轮上的轴向推力正比于。一羽加果动叶根部稍有漏汽， 那么动叶的压力反动度乞前面乜介绍过，动叶的恰降反 动度盒 列故用代戟计算/所得结果将偏大，偏 于安全。因此，可近似地认为叶轮上的轴向推力也正比于%(P0-P2)3作用轴的凸肩上的轴向推力先算出凸肩上受压面积和其上的压力，再算出总的向前与向后的推力差值即可。通常该力较小。三反动式汽轮机的轴向推力作用在叶片上的轴向推力；作用在轮鼓锥形面上的轴向推力；作用在转子阶梯上的轴向推力。轴向推力的平衡a）至衡活塞法在转子通流部分的对侧,加大高压外轴封的直径,以产生相反方向的轴向推力。b）相反流动布置法一将蒸汽在汽轮机两汽缸或两部分内的流动安排成相反的方向,使其产生相反的轴向推力,相互平衡。冲动式为主的汽轮机,因叶轮两侧的压差较小,通常采 用高.中压缸对置，低压缸双分流布置基本上平衡轴向 推力,其余部分由推力轴承来承担；对反动式机组,高. 中压缸转子采用鼓式结构,减小叶轮的轴向推力,除采 用高.中压对置低压缸双分流布置外,还在高.中压缸 转子上増设平衡活塞,减小转子上的净轴向推力。2.5多级汽轮机的轴向推力及其平衡（作业）1.冲动式汽轮机和反动式汽轮机轴向推力的 组成。2什么叫抽汽效应什么叫泵浦效应,叶根处 轴向间隙两侧的压差如何确定。3.轴向推力的平衡方法。2.6单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率一、极限功率的概念与计算极限功率在一定的初终参数和转速下，单排汽口凝汽式汽轮 机所能发出的最大功率。热抽汽凝汽式汽轮机组的发电极限功率为式中湖通过汽轮机末级的最大流量# m为热抽汽式比纯凝汽式增大的倍数,对中小型机组冲= 1.1她滨汽轮机厂制造的史OMW汽轮机组m = 1.362O而影响极限功率的主要因素是末级气/可用下式表7K c.rnax = d2lbC2 Sill 6Z?一般取 勺爭来级余速u=205i300m/s范围内；比容 收定于 末级排汽压力,降低凝结器真空可使比容减小,G増大#极限功 率增大,循环热效率降低。因此,末级流量取决于排汽面积。末级流量变化成gc.niax3(500u2c2kb 1800c2叫 cmZi笄口门胡&O 2.6单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率则极限功率巴皿2Tip n u?0 = db!lh;u =兀：（;a2 90二、提高单机最大功率的途径 采用高强度.低密度材料，增加末级叶高 排汽分流采用多排汽口 采用低转速作业：1极限功率的概念。2讨论提高单机最大功率的途径。2.4轴封及其系统叵疾K雌EaKs甌rnffi s寸总乂总冬卜91:00乡呂忙州尼辭虻乓毎一推力轴承；21轴岡位置+推力轴承脱扣检测器；22测速装世（危急脱扣系统）毎一推力轴承；21轴岡位置+推力轴承脱扣检测器；22测速装世（危急脱扣系统）器；7差胀检测器；8外轴封：9内轴封D-汽臥11叶片；12中尿1号持环；13屮压2号持环; i4一髙爪1号持坏；1L低床平衡持环；11高压平衡持环；17屮压平衡持环；18內上缸；联轴器:毎一推力轴承；21轴岡位置+推力轴承脱扣检测器；22测速装世（危急脱扣系统）仏）鬲、中用部分；（b）低压部分】一超速脱扣装置；2主油泵；3转速传感器+零转速检测器：4一摭动检测器；5轴瑕：6偏心+鉴用器；7差胀检测器；8外轴封：9内轴封D-汽臥11叶片；12中尿1号持环；13屮压2号持环;i4一髙爪1号持坏；1L低床平衡持环；11高压平衡持环；17屮压平衡持环；18內上缸；联轴器:毎一推力轴承；21轴闊位置+推力轴承脱扣检测器；22测速装世（危急脱扣系统）Ill叶顶汽封叶根汽封A视图4通流部分汽封隔板汽封结构1汽封体；2突台；3汽封套；4板弹簧；5制动压板1缸内向缸外漏咼压L=(g)-压外轴劉殄外界大气汽封环2号/环宀/ / /ziA (y轴封冷 却器正压匹啰MW汽轮机高中压缸谒阀端轴封微负压位置期
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