《汽轮机原理》习题及答案 -(7)

2020-02-21 22:33

3.汽轮发电机组的汽耗率

答:汽轮发电机组每发1KW·h电所需要的蒸汽量。

4.汽轮机的极限功率

答:在一定的初终参数和转速下,单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。

5.汽轮机的相对内效率

答:蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比。

6.汽轮机的绝对内效率

答:蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比。

7.汽轮发电机组的相对电效率和绝对电效率

答:1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率。

1千克蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比称为绝对电效率。

8.轴封系统

答:端轴封和与它相连的管道与附属设备。

9.叶轮反动度

答:各版和轮盘间汽室压力与级后蒸汽压力之差和级前蒸汽压力与级后压力之差的比值。

10.进汽机构的阻力损失

答:由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流,从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减小,称为进汽机构的阻力损失。 1、重热现象。

2、重热系数。

3、汽轮机的内功率。 4、汽轮机的相对内效率。

5、汽轮发电机组的相对电效率。 6、汽轮发电机组的绝对电效率。 7、汽轮机的轴端功率。 8、发电机出线端功率。

五、简答题

11.简答多级汽轮机每一级的轴向推力是由哪几部分组成的?平衡汽轮机的轴向推力可以采用哪些方法?

答:多级汽轮机每一级的轴向推力由 (1)蒸汽作用在动叶上的轴向力 (2)蒸汽作用在叶轮轮面上的轴向力 (3)蒸汽作用在转子凸肩上的轴向力

(4)蒸汽作用隔板汽封和轴封套筒上的轴向推力组成。

平衡汽轮机的轴向推力可以采用: (1) 平衡活塞法; (2) 对置布置法; (3) 叶轮上开平衡孔; (4) 采用推力轴承。

12.大功率汽轮机为什么都设计成多级汽轮机?在h-s图上说明什么是多级汽轮机的重热现象?

答:(1)大功率汽轮机多采用多级的原因为:多级汽轮机的循环热效率大大高于单机汽轮机;多级汽轮机的相对内效率相对较高;多级汽轮机单位功率的投资大大减小。

(2)如下图:

P1 1

P2 T1 T2 5 2

P3

3

4

13.何为汽轮机的进汽机构节流损失和排汽阻力损失?在热力过程线(焓~熵图)上表示出来。

答:由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减小,称为进汽机构的节流损失。

汽轮机的乏汽从最后一级动叶排出后,由于排汽要在引至凝汽器的过程中克服摩擦、涡流等阻力造成的压力降低,该压力损失使汽轮机的理想焓降减少,该焓降损失称为排汽通道的阻力损失。

第一级存在损失,使第二级进口温度由升高到,故5-4的焓降大于2-3的焓降。也就是在前一级有损失的情况下,本级进口温度升高,级的理想比焓降稍有

节流损失

排汽阻力损失 h P0 P’0 t 0 P’c Pc s

增大,这就是重热现象。

14.轴封系统的作用是什么?

答:(1) 利用轴封漏汽加热给水或到低压处作功。 (2) 防止蒸汽自汽封处漏入大气;

(3) 冷却轴封,防止高压端轴封处过多的热量传出至主轴承而造成轴承温度过高,影响轴承安全;

(4) 防止空气漏入汽轮机真空部分。

15.何为多级汽轮机的重热现象和重热系数?

答:所谓多级汽轮机的重热现象,也就是说在多级汽轮机中,前面各级所损失的能量可以部分在以后各级中被利用的现象。因重热现象而增加的理想焓降占汽轮机理想焓降的百分比,称为多级汽轮机的重热系数。

16.说明汽轮机轴封间隙过大或过小对汽轮机分别产生什么影响?

答:减小轴封漏气间隙,可以减小漏气,提高机组效率。但是,轴封间隙又不能太小,以免转子和静子受热或振动引起径向变形不一致时,汽封片与主轴之间发生摩擦,造成局部发热和变形。

17.什么叫余速利用?余速在什么情况下可被全部利用?

答:蒸汽从上一级动叶栅流出所携带的动能,进入下一级参加能量转换,称为余速利用。如果相邻两级的直径相近,均为全周进汽,级间无回热抽汽,且在下一级进口又无撞击损失,则上一级的余速就可全部被下一级利用,否则只能部分被利用。

当上一级的余速被利用的份额较小时,视为余速不能被利用。

1. 为什么冲动式汽轮机的轴向推力比反动时汽轮机小。

2. 为什么反动式汽轮机多采用转鼓结构而很少采用叶轮结构。

六、在多级汽轮机的热力过程曲线上标出以下状态点:

调节阀前进汽状态,调节级前进汽状态,末级排气状态,排汽缸排汽状态。

四、计算题

1.某50MW汽轮机全机理想比焓降为1428.6kJ/kg,各级的理想焓降之和为1514.57kJ/kg,求该汽轮机的重热系数为多少? 解:根据重热系数的定义:

1???各级的理想焓降之和/全机理想比焓降

所以该多级汽轮机的重热系数为:

??1514.57?1?0.061428.6

2.一反动式汽轮机,蒸汽流量G?34T/h , 蒸汽初压排汽压力

pc?0.02p0?2MPa,初温

t0?400?c,

MPa,排汽恰好是饱和蒸汽。全机共有14级,每级效率相同,

焓降相同,重热系数??0.05。试计算各级效率、汽轮机内功率。 解:由

p0,t0和

pc在h-s图上可查得: kJ/kg,

?Htp0t 0 pc蒸汽初始焓:理想出口焓:

h0?3248.7hct?2349 hc

kJ/kg 由此可得汽轮机理想焓降: ?Ht?h0?hct?3248.7?2349?899.7hct(kJ/kg) 图1 汽轮机热力过程线

pc?0.02根据题意知排汽为干饱和蒸汽,则由MPa

的等压线与饱和线相交点得实际排汽状态点C, 该点的焓

hc?2610kJ/kg

?Hi?h0?hc?3248.7?2610?638.7故汽轮机有效焓降:(kJ/kg)

?ri?汽轮机相对内效率:

?Hi638.7??71%?Ht899.7

??ri与整机相对内效率存在如下关

由于各级焓降相同、效率相同,所以各级效率系:


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