汽轮机课后思考题与答案(2)

2019-04-14 21:42

答:由于蒸汽在实际流动过程中总是有损失的,所以喷嘴出口蒸汽的实际速度c1总是要小于理想速度clt,速度系数正是反映喷嘴内由于各种损失而使汽流速度减小的一个修正值

?。

喷嘴中的动能损失Δhn*与速度系数φ之间的关系可用下式表示:

蒸汽流经动叶的能量损失

ψ为动叶速度系数,它与级的反动度Ωm和动叶出口汽流的理想速度w2t有关 11. 什么是临界状态和临界参数,临界参数只与那些因素有关?

蒸汽在膨胀流动的过程中,一定会在汽道某一截面上达到当地声速,这

是汽流所处的状态为临界状态,汽流的参数为临界参数,临界参数只与汽流的初始参数和等熵指数k有关。

12. 什么是余速利用系数,余速利用与不利用对轮周效率和最佳速比有何影响? 余速利用系数是用来表示余速动能被利用的程度的。余速利用对最佳速度比的影响:余速利用可以提高级的轮周效益;余速利用使速度比在较大范围对轮周效益的影响显著减弱;余速利用使最佳速度比增大。

13. 蒸汽在喷嘴和动叶栅斜切部的膨胀流动有何特点,什么是极限压力? 蒸汽在斜切部的膨胀特点:当 大于或等于 时,汽流为亚音速流动,斜切部无膨胀, 的出汽角等于结构角;当 小于 时,喉部达临界状态,之后继续膨胀,产生超音速流动,并产生偏转,方向角为 + 。喷嘴的极限压力是斜切部分内超声速流动时所产生的特性曲线到出口边Ac时的出口压力,也就是汽流在斜切部分内进行膨胀的极限压力。

14. 喷嘴和动叶流道的通流面积如何计算,喷嘴和动叶高度如何计算,影响叶高的因素有那些;什么是部分进汽度,为何要采用部分进汽?

答:影响叶高的因素有:容积流量,部分进气度,平均直径,结构角度 。

部分进汽度是用来确定整个喷嘴环形叶栅上布置喷嘴通道的比例,它的定义为布置喷嘴弧段的长度 与整个圆周长的比值。采用部分进汽可以根据负载的情况调节汽轮机的进汽量,提高汽轮机的效益,同时合理的部分进汽可以减小损失。 15. 影响汽轮机运行安全经济性的内部动静间隙有那些,如何合理确定这些间隙?

答:间隙:轴向间隙(开式轴向间隙和闭式轴向间隙)、径向间隙。 使汽轮机运行在最佳状态来确定间隙的大小

16. 汽轮机级的热功转换损失有那九项,减小这些损失的措施有那些? 答:损失:

喷嘴损失 动叶损失 叶高损失 扇形损失 部分进汽损失 叶轮摩擦损失 漏汽损失 湿汽损失 余速损失

减小损失措施:喷嘴损失 动叶损失 叶高损失 扇形损失合称流动损失,要减小流动损失需要采用合理的叶片,减小流道摩擦,合理选择反动度等,减少叶轮摩擦损失,可以通过减少叶轮周围的蒸汽空间,提高叶轮表面的粗糙度等,减少部分进汽损失,应该选择合理的部分进气度,同时在没有布置喷嘴的弧度所对应的动叶叶栅两侧用护套罩起来这样可以减少间隙,使动叶只在护套内的少量蒸汽中转动,从而可以使鼓风损失大为减少。减少斥气损失,应尽量减少喷嘴组数,同时还尽可能使得两组喷嘴之间的间隙不大于喷嘴叶栅的节距。减少漏气损失,可以在隔板与主轴之间采用高低齿汽封,在喷嘴和动叶根部设置轴向汽封减少漏气进入动叶通道。或在叶轮上开平衡孔并使也根有适当的反动度。减少湿气损失,可以增大喷嘴出口到工作叶栅的轴向间隙,减少对于叶片背狐的冲击作用,还可以采用叶片自身的防护方法。

17. 评价级的热功转换经济性的最终指标是那一个,级内损失对最佳速比有何影响?如何计算汽轮机级的相对内效率和内功率?

答:评价级的热功转换经济性的最终指标是级的相对内效率。级内损失会使最佳速比减小。相对内效率是级的有效比焓降和级的理想能量(滞止理想比焓降减去余速利用的能量)之比。可用定义直接计算或用1减去各个损失系数。内功率计算则是用级的实际比焓降乘以实际流量。错误!未找到引用源。。

18.与单级汽轮机相比,多级汽轮机有那些特点?多级汽轮机的高、中、低压段有那些不同的性能特点?

答:特点:循环热效率高、相对内效率高、单位功率投资运行成本低、便于先进控制技术和环保技术的应用等。

高压段特点是蒸汽压力温度高,比体积较小,叶高损失较大,通流面积小还会导致漏汽损失增大,效率较低。

中压段蒸汽参数适中,各种损失较小,效率比低压级和高压级高。

低压段比体积急剧增大,体积流量增大迅速叶片高度增加。在低压段中由于存在了湿汽损失,反动度变大使余速损失变大,且末级余速未被利用,因此效率较低 。

19.多级冲动式汽轮机和多级反动式汽轮机相比,在本体结构及热力特性上有何不同?

答:在本体结构上,多级反动式汽轮机为了减小轴向推力,一般采用转鼓式转子,将动叶安装在转鼓上,而冲动式汽轮机则一般将动叶安装在叶轮上。

在热力特性上,反动式汽轮机反动度大,在动叶中比焓降近似等于在喷嘴中的比焓降

20.什么是重热系数,凝汽式汽轮机的重热系数一般为多少?

答:由于等压线沿着比熵增大方向逐渐扩散,因此各级的理想比焓降之和比整机的理想比焓降大。重热系数就是增大部分比焓降和整机的总理想比焓降之比。凝汽式汽轮机的重热系数一般为0.03~0.08左右。

21.什么是汽封,汽轮机的那些部位要装设汽封?什么是轴封系统,如何组成,如何工作?

答:汽封是装设在汽轮机动、静部分之间,减少或防止蒸汽外泄及真空侧空气漏入的装置。汽轮机的轴端,汽阀阀杆端部,隔板和主轴之间,叶片顶部和隔板外缘之间一般都要设置汽封。

轴封系统是确保汽轮机轴端和进汽阀阀杆端部处严密性,收集利用汽轮机轴封进气阀杆漏汽,防止蒸汽向外泄露以及空气漏入低压缸内的一种装置。轴封系统根据功能可分为轴封供汽,轴封漏汽,轴封回汽三部分,设备主要包括轴封、轴封冷却器、轴封风机、轴封蒸汽压力和温度调节器、压力调节阀、减温器及相连的管道阀门等。

轴封系统工作时,先由轴封供汽系统向各个轴封装置供汽,经过轴封装置的工作蒸汽和漏汽一起由管道送往轴封冷却器在其中冷却,疏水送去凝结水收集水箱循利用,不凝结气体由轴封风机抽出。轴封蒸汽压力和温度调节器、压力调节阀、减温器调节轴封蒸汽的温度和压力,使轴封蒸汽压力和温度合适。

22.轴封孔口的流动状态如何判别,轴封漏汽量及汽封齿数如何计算?高低齿汽封和平齿汽封各用在汽轮机的那些部位?

答:判别轴封孔口的流态时,近似认为各齿隙面积相等,又通过齿隙的流量相等,通过流量相等可得各个孔口的速度。

pz?p00.82

z?1.25轴封漏气量计算则可以分两种情况: 1)最后一个齿的出口速度低于临界速度

p?p?G1??1A1??1A1zRT0202z?0?p02?pz2?zp0 2) 最后一个齿的出口速度达到临界速度

p0p0?0 1?G1??1A1??1A

z?1.25RT0z?1.25

23.中间再热汽轮机有哪些进、排汽机构损失,请在h-s热力过程图上标示出来。如何减小这些损失?

答: 有压力损失,排气阻力损失和阀杆漏气损失。

减少压力损失,通常把排气段设计成扩压段,使排气的动能转变成静压,以补偿排气管中的压力损失,另外也可以采用限制流速,设置导流环,导流板等。

减少阀杆漏气损失,通常把阀杆套筒设计成锯齿形,将阀杆间隙分成若干段,构成气封,并将阀杆漏气与轴封系统相连,回收其漏气的热量和工质;阀杆商装有阀杆套筒;阀芯阀杆套筒与阀盖之间设叠片式阻汽片。

24.多级汽轮机装置的经济性用那些指标来评价,中间再热汽轮机的热耗率如何表示?

1) 相对效率:汽轮机相对内效率、机械效率、发电机效率、汽轮发电机组的相对电效率

2) 绝对效率:循环热效率、绝对电效率、电厂热效率

汽耗率 、热耗率等

3)中间再热汽轮机的热耗率:

??Dq?d??h0?h'fw??r?hr?hr'??

D0?? 25.什么是汽轮机的极限功率,提高汽轮机单机功率的措施有那些,有的核电汽轮机为何采用半速机?

答:极限功率:在一定的蒸汽初参数和转速下,单排汽口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率

提高单机功率措施: 1) 提高新蒸汽参数

2) 采用高强度、低质量密度的合金材料 3) 采用多排汽口 4) 采用低转速

5) 提高机组的相对内效率 6) 采用给水回热循环 7) 采用中间再热循环

在核电站汽轮机中,因为新蒸汽的体积流量很大,为了解决末级排气的困难,采用半速汽轮机。

26.多级汽轮机的轴向推力是如何形成的,如何计算,如何平衡?

答:轴向推力形成:对于轴流式汽轮机,在蒸汽沿轴向从高压端向低压端流动做功时,蒸汽压差作用在转子凸出部件(叶片,叶轮等)两侧引起从高压端指向低压端的轴向力,这个力称为转子的轴向推力。对于多级汽轮机,轴向推力就是各级轴向力的叠加。 计算:

(1) 蒸汽作用于动叶片上的轴向推力Fz1

Fz1??dblb?m?p0?p2?

(2) 蒸汽作用于叶轮轮面上的轴向推力Fz2

2Fz2????db?lb??d2??pd?p2?

4??(3) 蒸汽作用于主轴凸肩上的轴向推力Fz3

2Fz3???d12?d2??p 4(4) 汽轮机某一级的轴向推力Fz'

Fz'?Fz1?Fz2?Fz3

(1) 整个汽轮机转子上的轴向推力等于各级轴向推力的总和Fz

Fz??Fz'

平衡方法: 1) 平衡活塞法 2) 转子设计成转鼓式 3) 叶轮上开平衡孔 4) 气缸对称布置 5) 采用推力轴承


汽轮机课后思考题与答案(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:3901船舶大管轮主机手机版考试题库

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: