汽輪機(jī)設(shè)備 課程

1、 汽輪機(jī)設(shè)備 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題緒論課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.了解汽輪機(jī)的用途。基本原理2.能識讀汽輪機(jī)的型號3.掌握不同汽輪機(jī)的工作特點(diǎn)教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)、做練習(xí)教 學(xué)重 點(diǎn)難點(diǎn)：汽輪機(jī)的原理審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1. 檢查到課人數(shù)2. 說明本課程的重要性新課內(nèi)容（80min）緒    論 一、汽輪機(jī)的用途：汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)械。 二、汽輪機(jī)發(fā)展概述：    自1883年第一臺軸流式汽輪機(jī)誕生至今，汽輪機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了兩個階段，第

2、一階段是各類型汽輪機(jī)全面問世階段（18831925），第二階段是向高參數(shù)、高效率、大容量方向發(fā)展階段。     1883年拉伐爾創(chuàng)造第一臺軸流式汽輪機(jī)；    18841894年巴森斯（英）軸流式多級反動式汽輪機(jī)、輻流式汽輪機(jī)、背壓式汽輪機(jī)；    1900年寇蒂斯造復(fù)速級汽輪機(jī)；造多級沖動式汽輪機(jī)；    1920年造給水回?zé)崾狡啓C(jī)；    1925年造出中間再熱式汽輪機(jī)。三：汽輪機(jī)級的工作原理 （一）   沖動作用原理。沖動力：改變其速度的大小和方向則產(chǎn)生一沖

3、動力或汽流改變流動方向?qū)ζ喇a(chǎn)生一離心力，此力為沖動力。此力的大小取決于單位時間內(nèi)通過動葉通道的蒸汽質(zhì)量及其速度的變化。（二）   反動作用原理。反動力：因汽流膨脹產(chǎn)生一相反力（汽體壓力變化），如火箭。此力的大小取決于汽體壓力的變化。作用在動葉片上的里有：沖動力，反動力四、汽輪機(jī)分類和型號： 1. 按工作原理：沖動式、反動式； 2. 按熱力特性：凝汽式、背壓式、調(diào)整抽汽式、抽汽背壓 式、中間再熱式、混壓式； 3. 按汽流方向；軸流式、輻流式； 4. 按用途：電站、工業(yè)汽輪機(jī)、船用、凝汽供暖式；   5、按進(jìn)汽參數(shù)：低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超 臨

4、界；   6、按容量：大功率、小功率； 型號：*/*/*汽輪機(jī)類型，用漢語拼音表示。 N凝汽式汽輪機(jī) B背壓式汽輪機(jī) C一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī) CC二次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī) CB調(diào)節(jié)抽汽背壓式汽輪機(jī) H船用汽輪機(jī) Y移動式汽輪機(jī) *額定功率 */*/*蒸汽參數(shù) *變型序號 內(nèi)容小結(jié)（5min）汽輪機(jī)是將工質(zhì)(蒸汽)的能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)機(jī)械能的一個能量轉(zhuǎn)換過程。工質(zhì)的熱能在噴嘴柵中(也可以有部分在動葉柵中)首先轉(zhuǎn)變?yōu)楣べ|(zhì)的動能，然后在動葉柵中再使這部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。 作業(yè)布置（5min）第8頁教 學(xué)后 記 汽輪機(jī)設(shè)備 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元一：汽輪機(jī)工作原理課題一

5、：蒸汽在噴嘴中的流動課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握蒸汽在噴嘴里的能量轉(zhuǎn)換過程2.學(xué)會能量轉(zhuǎn)換的計算方法教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)、做練習(xí)教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)難點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換的計算方法 重點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換過程審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1.檢查到課人數(shù)2.總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min） 課題一：蒸汽在噴嘴中的流動級的簡化一元流動模型和基本方程： 1.模型（1）穩(wěn)定的；（2）、絕熱的；（3）、一元的；(4)、工質(zhì)是理想氣體；1. 基本方程式：   蒸汽在噴嘴里的熱力過程（一） 蒸汽在噴嘴里的熱力過程（二） 滯止

6、參數(shù)當(dāng)用下角0與1分別表示噴嘴進(jìn)出口處的狀態(tài)時，上式表明，蒸汽在噴嘴出口處的動能是由噴嘴進(jìn)口和出口的蒸汽參數(shù)決定的，并和噴嘴進(jìn)口蒸汽的動能有關(guān)。當(dāng)噴嘴進(jìn)口蒸汽動能很小，并可忽略不計時，噴嘴出口的蒸汽流速僅是熱力學(xué)參數(shù)的函數(shù)。若噴嘴進(jìn)口蒸汽的動能不能忽略不計，那么我們可以假定這一動能是由于蒸汽從某一假想狀態(tài)0*等比熵膨脹到噴嘴進(jìn)口狀態(tài)0時所產(chǎn)生的，在這一假想狀態(tài)下，蒸汽的初速為零。換言之，參數(shù)p0*、 v0*是以初速c0從p0、v0等比熵滯止到速度為零時的狀態(tài)，我們稱p0* 、 v0* 、 h0*等為滯止參數(shù)。滯止參數(shù)在h-s圖上的表示如圖所示 。 二、蒸汽在噴嘴中的流動速度（一） 蒸汽在噴嘴出

7、口的理想速度 或 （二） 蒸汽在噴嘴出口的實(shí)際速度（1） 噴嘴的速度系數(shù) 實(shí)際流動是有損失的，汽流實(shí)際速度小于汽流理想速度。通常用噴嘴速度系數(shù)j來考查兩者之間的差別（通常取 j= 0.97 )。這樣，噴嘴出口的汽流實(shí)際速度為 ：（2）噴嘴出口實(shí)際速度（3）噴嘴損失實(shí)際流動過程中的噴嘴動能損失，即噴嘴損失三、蒸汽在斜切噴嘴里的膨脹過程（一）蒸汽在斜切噴嘴里的膨脹特點(diǎn)（1）漸縮噴斜切嘴（2）縮放噴嘴，其現(xiàn)象也相似。當(dāng)噴嘴背壓低于出口截面AB的設(shè)計壓力時，蒸汽在斜切部分ABC內(nèi)就要發(fā)生膨脹和偏轉(zhuǎn)。（二）氣流偏轉(zhuǎn)角的計算 由上式可見，若已知噴嘴壓比蒸汽定摘指數(shù)及噴嘴出口角,就可算出偏轉(zhuǎn)角。（三） 噴嘴

8、斜切部分的膨脹極限內(nèi)容小結(jié)（5min）具有一定壓力、溫度的蒸汽通過汽輪機(jī)的級時，首先在靜葉柵通道中得到膨脹加速，在此過程中流量和速度都有損失，其實(shí)際流量和速度的計算都是建立在理想基礎(chǔ)之上的。作業(yè)布置（5min）第37頁4教 學(xué)后 記 汽輪機(jī)設(shè)備 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元一：汽輪機(jī)工作原理課題二：蒸汽在動葉中的流動課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握蒸汽在動葉里的能量轉(zhuǎn)換過程2.學(xué)會能量轉(zhuǎn)換的計算方法教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)、做練習(xí)教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)難點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換的計算方法 重點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換過程審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min

9、）1.檢查到課人數(shù)2.總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min）課題二：蒸汽在動葉中的流動一、蒸汽在動葉里的熱力過程動葉片實(shí)際是“旋轉(zhuǎn)的噴嘴”將C轉(zhuǎn)換成W，則一切運(yùn)算規(guī)律與蒸汽在噴嘴中的情況一樣。二、動葉的速度三角形 （一）   動葉柵進(jìn)出口速度三角形（二）  動葉柵進(jìn)出口速度三角形1.動葉出口蒸汽的相對速度（1）理想相對速度 （2） 動葉速度系數(shù)動葉速度系數(shù)：動葉出口實(shí)際相對速度與動葉出口理想相對速度之比。（3）實(shí)際相對速度（4）動葉損失：動葉能量損失系數(shù)：的大小與葉型、葉高、反動度、表面光潔度等有關(guān)，通常取0.850.952.動葉出口蒸汽的絕對速度3. 余速損失：

10、中間級：余速可被下一級利用；孤立級：余速不被下一級利用。用來表示余速利用的程度。三、蒸汽對動葉的輪周功率（一）蒸汽對動葉的作用力作用在動葉上的汽流力可歸結(jié)為產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)械功的切向力(又稱輪周力)和不產(chǎn)生機(jī)械功的軸向力。由動量定律求得。利用速度三角形關(guān)系進(jìn)行計算。1.輪周力Fu：是對動葉做功的力2.軸向力：產(chǎn)生軸向推力不做功式中：全周進(jìn)汽：Az=dmlb 部分進(jìn)汽：Az=dmlbe蒸汽對動葉總作用力Fb（二）輪周功率和輪周功1.輪周功率概念：單位時間內(nèi)蒸汽推動葉輪旋轉(zhuǎn)所作出的機(jī)械功稱為輪周功率。 計算式；2.輪周功1kg蒸汽產(chǎn)生的輪周功Wu等于級的輪周有效比焓降hu。內(nèi)容小結(jié)（5min） 動葉柵可

11、以看作旋轉(zhuǎn)的噴嘴，引入相對速度的概念和冬夜速度三角形后，噴嘴的計算方法同樣適用于動葉，蒸汽在動葉中膨脹做功，沖動力和反動力共同作用，將蒸汽的動能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，其轉(zhuǎn)換過程有輪周功率和輪周功公式定量計算而得。作業(yè)布置（5min）第37頁5教 學(xué)后 記 汽輪機(jī)設(shè)備 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元一：汽輪機(jī)工作原理課題三：級內(nèi)損失級效率課題四：級的速比與級效率之間的關(guān)系課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.了解級內(nèi)損失有哪些2.能分析級內(nèi)損失產(chǎn)生的原因教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)、做練習(xí)教 學(xué)重 點(diǎn)難點(diǎn)：分析級內(nèi)損失產(chǎn)生的原因分析輪周功率與最佳速比

12、之間的關(guān)系 審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1.檢查到課人數(shù)2.總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min）第三節(jié)：級內(nèi)損失與級效率一：級內(nèi)損失（一）   葉高損失hl葉柵損失：葉型損失（包括噴嘴損失、動葉損失，由附面層中摩擦損失、附面層脫離引起的渦流損失、尾跡損失、沖波損失組成）（二）   扇形損失h12時，采用直葉片8時，采用扭葉片（變截面葉片）（三）   葉輪摩擦損失hf蒸汽之間，蒸汽與葉輪之間都存在摩擦。高壓部分v2t小，hf則增加；低壓部分v2t大，hf則減少；小汽輪機(jī)，D較小，hf則增加；（四）  

13、 部分進(jìn)汽損失he（e11、鼓風(fēng)損失hw 2、斥汽損失hs （五）   漏汽損失hleak1、隔板漏汽損失hp2、葉頂漏汽損失ht（六）   濕汽損失hx二、汽輪機(jī)級的相對內(nèi)效率和內(nèi)功率 （1）   級的相對內(nèi)效率（級效率）定義：級的有效焓降與級的理想能量之比級的相對內(nèi)效率是衡量級內(nèi)能量轉(zhuǎn)換完善程度的最終指標(biāo)，與所選用的葉型、速比、反動度、葉柵的高度等有密切關(guān)系，也與蒸汽的性質(zhì)、級的結(jié)構(gòu)有關(guān)。（2）   級的內(nèi)功率（有效功率） 第四節(jié)：級的輪周功率與最佳速比一、輪周效率與速比的關(guān)系 令，稱為速比。（一）純

14、沖動級若級的理想滯止比焓降不變，對于純沖動級來說也就是噴嘴滯止理想比焓降和均不變，以改變圓周速度達(dá)到改變速比 （二）反動級為了得到輪周效率的最大值，必須使x1(2cos1-x1)之值為最大 （三）.沖動級 沖動級的反動度一般在0.050.30之間，對于余速可被利用的沖動級，根據(jù)速度三角形和這種級的特點(diǎn)，由式(1320)可推導(dǎo)出它的輪周效率的表達(dá)式： 其中（四）速度級1.速度級的特點(diǎn)其構(gòu)造特點(diǎn)是在一個級的葉輪上安裝有兩列動葉柵，在兩列動葉柵之間再加裝一列轉(zhuǎn)向?qū)~，以改變第一列動葉出口的汽流方向與噴嘴出口汽流的方向一致，如圖1-16所示。因此，應(yīng)用速度級可在葉輪直徑較小的條件下，利用較大的蒸汽比焓

15、降，而仍能保持有較高的效率。速度級一般是用于汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級，或制成單級汽輪機(jī)。 2.速度級的速度三角形因為復(fù)速級常單獨(dú)做成單級汽輪機(jī)或做成多級汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級，故余速利用系數(shù)0。速度三角形可以畫成下圖3.速度級的輪周功率和輪周功（1）輪周功率（2）輪周功（3）速度級的損失及輪周功率4.速度級的最佳速比5.速度級與單列級的比較（1）比焓降（2）輪周功率在最佳速比時上述級的最高輪周效率，反動級的最高，復(fù)速級的最低。只有在中、小型機(jī)組上才采用復(fù)速級；在x1=0.28之間，復(fù)速級的才高于單列級，因此在x10.28時復(fù)速級才有被采用的價值。內(nèi)容小結(jié)（5min）級的相對內(nèi)效率考慮了幾內(nèi)各項損失，減小級內(nèi)損失

16、，可提高相對內(nèi)效率。輪周效率與噴嘴能量損失、動葉能量損失和余速損失有關(guān)。速比是確定輪周效率的重要參數(shù)，也是影響級的作功能力的因素，隨轉(zhuǎn)速或級焓降的變化，而在較大范圍內(nèi)變化。作業(yè)布置（5min）第37頁6、7教 學(xué)后 記汽輪機(jī)設(shè)備 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元一：汽輪機(jī)工作原理課題五：多級汽輪機(jī)課題六：汽輪發(fā)電機(jī)組的效率和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握多級汽輪機(jī)各種損失產(chǎn)生的原因及效率的計算2.里了解汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)、做練習(xí)教 學(xué)重 點(diǎn)難點(diǎn)：多級汽輪機(jī)的損失產(chǎn)生的原因 審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂

17、組織（10min）3. 檢查到課人數(shù)總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min）一、多級汽輪機(jī)的損失外部損失：不直接影響蒸汽狀態(tài)的損失；內(nèi)部損失：直接影響蒸汽狀態(tài)的損失；1. 多級汽輪機(jī)的外部損失（1）外部漏汽損失軸封系統(tǒng)：正壓軸封 負(fù)壓軸封1）齒形汽封的工作原理：漏汽量：要減少漏汽量，則應(yīng)減小漏汽面積、降低流速、但不能隨意改變。只有一個辦法降低C：將漏汽間隙用齒片分成間隙，即加裝汽封，所以應(yīng)減小齒隙兩側(cè)的壓差。蒸汽通過汽封是一個節(jié)流過程，壓力不斷降低，將總壓差分成份，分配在每一片汽封齒上，使每一汽封片兩側(cè)的壓差很小，減少了漏汽量。2）芬諾曲線：漏汽在汽封齒中流動時遵循的c=常數(shù)的曲線，反

18、映蒸汽通過汽封齒的熱力過程。2.多級汽輪機(jī)的內(nèi)部損失1) 汽輪機(jī)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失：與管道的長短、閥門的型線、蒸汽的流速等因素有關(guān)。p0=(0.030.05)p02) 汽輪機(jī)的級內(nèi)損失3) 汽缸導(dǎo)汽管之間的阻力損失：ps=(0.020.03)ps4) 排氣阻力損失：（由于損失的存在，有時會使末級后壓力高于凝汽器內(nèi)的壓力） pc=（0.020.06）pc5) 中間再熱管道的損失：pr =（8%12%）pr二、多級汽輪機(jī)的熱力過程：多級沖動式汽輪機(jī)熱力過程線：如圖三、多級汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象和重?zé)嵯禂?shù)（一）重?zé)岈F(xiàn)象在水蒸氣的h-s圖上等壓線是沿著比熵增大的方向逐漸擴(kuò)張的，也就是說，等壓線之間的理想比焓

19、降隨著比熵的增大而增大。這樣上一級的損失(客觀存在)造成比熵的增大將使后面級的理想比焓降增大，即上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到利用，這種現(xiàn)象稱為多級汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。 （二）重?zé)岈F(xiàn)象對相對內(nèi)效率的影響此時全機(jī)的相對內(nèi)效率為 （三）重?zé)嵯禂?shù)的影響因素 (1)多級汽輪機(jī)各級的效率。 (2)多級汽輪機(jī)的級數(shù)。當(dāng)級數(shù)越多，則上一級的損失被后面級利用的可能性越大，利用的份額也越大,值將增大。 四多級汽輪機(jī)的余速利用1.余速利用對多級汽輪機(jī)熱力過程的影響 余速利用后，整機(jī)熱力過程線左移，整個過程的熵增減小，汽輪機(jī)的效率提高。2余速利用對級效率的影響3實(shí)現(xiàn)余速利用的條件五、多級汽輪機(jī)的軸向推力（

20、一）多級汽輪機(jī)的軸向推力1、作用在動葉上的FZ12、作用在葉輪面上的FZ23、作用在輪轂上或轉(zhuǎn)子凸肩上的FZ34、作用在軸封凸肩上的FZ4單級所受的軸向推力：Fi= FZ1+ FZ2 FZ3+ FZ4汽輪機(jī)所受的總軸向推力FZ=FZi（二）多級汽輪機(jī)的軸向推力的平衡方法1、加裝平衡活塞（常用于反動時汽輪機(jī)）；2、葉輪上開平衡孔；3、汽缸的反向布置和汽缸內(nèi)的分流；4、加裝推力軸承。 課題六：汽輪發(fā)電機(jī)組的效率和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一、 汽輪發(fā)電機(jī)組的效率絕對效率：將發(fā)電廠熱力系統(tǒng)作為研究對象，輸入能量為每千克蒸汽在鍋爐中的吸熱量。相對效率：將汽輪機(jī)組為研究對象，輸入能量為汽輪機(jī)的理想焓降。g=Pel/Pee

21、l=Pel/Pt=（Pel/P e）（Pe/P i）（Pi/P t）=gmig=97%99%Pel=GHtgmi =DHtgmi/3600有回?zé)岢槠麜r用折合焓降計算絕對效率循環(huán)效率：任一絕對效率等于同一相對效率與循環(huán)效率的乘積。ai=itae=et=imtael=elt=imgt內(nèi)容小結(jié)（5min） 增加汽輪機(jī)單機(jī)功率的途徑，為采用多級汽輪機(jī)。上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到利用，這種現(xiàn)象稱為多級汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。重?zé)岈F(xiàn)象可以提高汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率。由于重?zé)岈F(xiàn)象還存在余速利用的問題作業(yè)布置（5min）第37頁8、10、11教 學(xué)后 記 汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課

22、 題單元二：汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)課題一：動葉片課題二：葉片的振動課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握葉片的作用、結(jié)構(gòu)和形式2.了解葉片的受力情況教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)難點(diǎn)：葉片受力分析 重點(diǎn)：葉片的作用、結(jié)構(gòu)和形式審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1、檢查到課人數(shù)2、總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min） 單元二：汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)課題一：動葉片 一、葉片的結(jié)構(gòu)和類型葉片的結(jié)構(gòu)一般由葉型、葉根和葉頂三部分組成。 1.葉根2.葉型3.葉頂 拉筋為612mm的實(shí)心或空心金屬圓桿，穿在葉型部分的拉筋孔中。拉筋與葉片間可以采用焊接結(jié)構(gòu)

23、(焊接拉筋)，也可以采用松裝結(jié)構(gòu)(松裝拉筋或阻尼拉筋)。通常每級葉片上穿12圈拉筋，最多不超過3圈。二、葉片的受力（一）葉片的拉應(yīng)力（二）葉片的彎應(yīng)力課題二：葉片的振動 動葉片的振動基本型式 葉片在不均勻汽流力的作用下，可以產(chǎn)生彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動兩種型式。彎曲振動又可分為切(即輪周向)向振動和軸向振動，扭轉(zhuǎn)振動主要發(fā)生于長扭葉片。單葉片振型分類 彎曲振動 撓最大、最小主慣性軸的振動。切向振動 由于葉片的最大主慣性軸與輪周方向的夾角較小，故將繞截面最小主慣性軸的振動稱為切向振動。一、引起葉片振動的激振力二、葉片的振型 工程上根據(jù)激勵力的諧波特征和葉片自振頻率的分布，將實(shí)際中對葉片運(yùn)行安全影響較大

24、的振型稱之為主振型。主振型有三個，即切向A0型振動的動頻率與低頻激振kn；切向B0型振動的動頻率與高頻激振znn；切向A0型振動的動頻率與高頻激振znn三、葉片的自振頻率 自振頻率的大小，與葉片的截面形狀I(lǐng)、材料機(jī)械特性E、密度等有關(guān)。要改變自頻率，應(yīng)著重于改變?nèi)~片的抗彎剛度和材料的線密度。四、葉片的振動安全準(zhǔn)則五、葉片的調(diào)頻葉片調(diào)頻和減小葉片動應(yīng)力的方法內(nèi)容小結(jié)（5min）動葉片安裝在轉(zhuǎn)子葉輪(沖動式汽輪機(jī))或轉(zhuǎn)鼓上，把蒸汽的動能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。動葉片由于受到周期性變化的氣流力的影響，將產(chǎn)生振動，他們必須滿足各自的強(qiáng)度安全準(zhǔn)則作業(yè)布置（5min）第 85頁1、2、3、4、5、6教

25、學(xué)后 記汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元二：汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)課題三：轉(zhuǎn)子課題四：聯(lián)軸器和盤車裝置課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、形式和特點(diǎn)2.理解臨界轉(zhuǎn)速的概念3.理解聯(lián)軸器和盤車裝置的工作原理教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)難點(diǎn)：臨界轉(zhuǎn)速重點(diǎn)：轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、盤車裝置的工作原理審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1、檢查到課人數(shù)2、總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min）課題三：轉(zhuǎn)子一、轉(zhuǎn)子的分類 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子可分為輪式轉(zhuǎn)子和鼓式轉(zhuǎn)子兩種基本類型。1套裝轉(zhuǎn)子2整鍛轉(zhuǎn)子3組合轉(zhuǎn)子 4焊接轉(zhuǎn)子二、葉輪

26、的結(jié)構(gòu)和分類 沖動式汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子上都有葉輪，用來裝置動葉片并將葉片上的轉(zhuǎn)矩傳遞到主軸上。葉輪由輪緣和輪面組成，安裝式葉輪還有輪鼓。輪緣是安裝葉片的部位，其結(jié)構(gòu)取決葉根型式，輪轂是為了減小內(nèi)孔應(yīng)力的加厚部分；輪面將輪緣與輪轂連成一體。高、中壓級葉輪上通常開有57個平衡孔，以疏通隔板漏汽和平衡軸向推力。 葉輪的結(jié)構(gòu)形式 等厚度葉輪 錐形葉輪 雙曲線葉輪 等強(qiáng)度葉輪三、轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速的概念汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速升高到一定值時，轉(zhuǎn)子會發(fā)生強(qiáng)烈振動，軸承座的振幅明顯增加，轉(zhuǎn)速高于這值后，振幅又減小，轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高至另一值時，振幅又增加，在工程中，把出現(xiàn)振幅峰值的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速。（一）

27、等直徑均布質(zhì)量轉(zhuǎn)軸的臨界轉(zhuǎn)速（二） 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速（三） 轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的校核標(biāo)準(zhǔn)以汽輪機(jī)的工作轉(zhuǎn)速高于還是低于第一臨界轉(zhuǎn)速分類，把轉(zhuǎn)子分為撓性轉(zhuǎn)子和剛性轉(zhuǎn)子兩大類，高于第一臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為撓性轉(zhuǎn)子，低于第一臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為剛性轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，隨著轉(zhuǎn)速的提高，轉(zhuǎn)子的振幅逐漸減小，即振幅等于偏心距，但方向相反，意味著偏心離心力方向繞幾何中心點(diǎn)轉(zhuǎn)過180度，與彈性恢復(fù)力方向一致，并把轉(zhuǎn)子質(zhì)心拉向軸承連線的中點(diǎn)，于是質(zhì)心點(diǎn)和軸承中心點(diǎn)重合，這種現(xiàn)象稱為自動定心。轉(zhuǎn)子的橫向轉(zhuǎn)速與該臨界轉(zhuǎn)速相等，說明：轉(zhuǎn)子在臨界轉(zhuǎn)速條件下的運(yùn)動與受力情況和轉(zhuǎn)子在橫向振動時不一致。臨界轉(zhuǎn)速運(yùn)動為轉(zhuǎn)子繞軸線渦

28、動，在旋轉(zhuǎn)過程中應(yīng)力的方向不改變，無疲勞問題，轉(zhuǎn)子在作橫向振動時，轉(zhuǎn)子上各點(diǎn)在振動一次的過程中，應(yīng)力方向在改變，存在疲勞問題。臨界轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)子橫向振動都是共振現(xiàn)象，在本質(zhì)上是一樣的，軸系的自振頻率等于激振力頻率或整數(shù)被，只是表現(xiàn)形式不同。汽輪發(fā)電機(jī)組的軸系扭振原因是軸承中心，轉(zhuǎn)子軸心，旋轉(zhuǎn)中心三者不再同一直線上。油膜振蕩：動膜作用能引起油膜自激振動，先由小擾動把軸心壓下，使軸承下部油膜變薄，油量變化，使軸頸中心供軸瓦甩動，軸下面的油膜厚度變化，當(dāng)油渦動角速度與臨界速度合拍出現(xiàn)油膜共振，即油膜振蕩或油擊。汽輪機(jī)啟動或停機(jī)過程中，對其零件而言，是加熱和冷卻的過程，這些零件由于溫度變化而產(chǎn)生的膨脹或收

29、縮變形稱為熱變形；又溫度變化引起的應(yīng)力稱為溫度應(yīng)力，又稱熱應(yīng)力。第七節(jié)：盤車裝置 課題四：聯(lián)軸器和盤車裝置一、聯(lián)軸器 聯(lián)軸器又叫靠背輪，用來連接汽輪機(jī)的各個轉(zhuǎn)子以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，并將汽輪機(jī)的扭矩傳給發(fā)電機(jī)。在多缸汽輪機(jī)中，如果幾個轉(zhuǎn)子合用一個推力軸承，則聯(lián)軸器還將傳遞軸向推力；如果每個轉(zhuǎn)子都有自己的推力軸承，則聯(lián)軸器應(yīng)保證各轉(zhuǎn)子的軸向位移互不干擾，即不允許傳遞軸向推力。聯(lián)軸器通常有三種型式，即剛性聯(lián)軸器、半撓性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。剛性連軸器 聯(lián)軸器 螺栓 盤車齒輪 半撓性聯(lián)軸器 聯(lián)軸器 波形套筒 螺栓 二、盤車裝置1）提供一套盤車裝置，在汽機(jī)轉(zhuǎn)速降至零轉(zhuǎn)速時，既能電動盤車，也能手動盤車。2）采用

30、低速盤車，盤車裝置是自動嚙合型的，能使汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)動起來。3）盤車裝置的設(shè)計能做到在停機(jī)時自動投入，并能在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后自動退出。盤車裝置與頂軸油系統(tǒng)間設(shè)聯(lián)鎖。4）提供一套壓力開關(guān)和壓力聯(lián)鎖保護(hù)裝置，防止在油壓建立之前投入盤車，盤車裝置正在運(yùn)行而油壓降低到不安全值時能發(fā)出報警，當(dāng)供油中斷時能自動停止運(yùn)行。 內(nèi)容小結(jié)（5min） 轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動部件的總和，轉(zhuǎn)子可分為輪式轉(zhuǎn)子和鼓式轉(zhuǎn)子兩種基本類型。輪式轉(zhuǎn)子有套裝轉(zhuǎn)子 ；整鍛轉(zhuǎn)子 ；組合轉(zhuǎn)子 ；焊接轉(zhuǎn)子幾種，適用于不同場合。但汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速等于其軸系臨界轉(zhuǎn)速時，機(jī)組要發(fā)生強(qiáng)烈振動，所以汽輪機(jī)的工作轉(zhuǎn)速要避開臨界轉(zhuǎn)速。為保證汽

31、輪機(jī)啟停過程對轉(zhuǎn)子的較小影響，通常采用盤車裝置帶動轉(zhuǎn)子以一定速度轉(zhuǎn)動。作業(yè)布置（5min）第85頁9、11、14、15教 學(xué)后 記 汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元二：汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)課題五：氣缸課題六：噴嘴組、隔板及汽封課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握氣缸的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.掌握法蘭螺栓加熱裝置和滑銷系統(tǒng)的作用3.熟悉氣缸的支承式4.掌握隔板、隔板套的作用和形式5.理解汽封的工作原理教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)難點(diǎn)：想象實(shí)物的能力重點(diǎn)：氣缸的結(jié)構(gòu)審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1、檢查到課人數(shù)

32、2、總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min）課題五：氣缸一、汽缸的作用汽缸的作用是汽缸是汽輪機(jī)的外殼，其作用是將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔離，保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)部完成能量轉(zhuǎn)換過程，形成封閉的汽室。汽缸內(nèi)安裝著蒸汽室、隔板、隔板套等零部件，以外連接著進(jìn)汽、排汽、抽汽等管道。二、汽缸的結(jié)構(gòu) 汽缸多做成水平對分形式，即分為上、下汽缸，水平結(jié)合面用法蘭螺栓連接。1.總體結(jié)構(gòu)2.高、中壓缸雙層缸結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：(1)把原單層缸承受的巨大蒸汽壓力分?jǐn)偨o內(nèi)外兩層缸，減少了每層缸的壓差與溫差。(2)內(nèi)缸主要承受高溫及部分蒸汽壓力作用，故可做得較薄，則所耗用的貴重耐熱金屬材料相對減少。而外缸因設(shè)計有蒸汽內(nèi)部冷卻，運(yùn)行溫度

33、較低，故可用較便宜的合金鋼制造，節(jié)約優(yōu)質(zhì)貴重合金材料。(3)外缸的內(nèi)、外壓差比單層汽缸時降低了許多，因此減少了漏汽的可能，汽缸的嚴(yán)密性能夠得到保障。3.排汽缸 單缸汽輪機(jī)的低壓段以及多缸汽輪機(jī)的低壓缸，統(tǒng)稱汽輪機(jī)的排汽缸?，F(xiàn)代大功率凝汽式汽輪機(jī)，由于容積流量很大，因而排汽缸尺寸很大，排汽口數(shù)目往往不止一個。 由于排汽缸內(nèi)承受的蒸汽壓力、溫度都比較低，它的強(qiáng)度一般沒有什么問題。但是為充分利用排汽余速、減小流動損失，要求排汽缸有合理導(dǎo)流形狀以及防止因剛度不足而產(chǎn)生變形等成了考慮的主要問題。 4.法蘭和連接螺栓 汽缸內(nèi)部承受很大的蒸汽壓力，因此水平結(jié)合向的密封是個非常重要的問題。高參數(shù)汽輪機(jī)汽缸所承

34、受的壓力很高(特別是高壓缸)，要保證水平結(jié)合面的汽密件，就必須采用很厚的法蘭和排列很緊密、尺寸很大的連接螺栓 三、汽缸的支承（一）氣缸的支承汽缸的支承要平穩(wěn)，因其自重而產(chǎn)生的撓度應(yīng)與轉(zhuǎn)子的撓度近似相等，同時要保證汽缸受熱后能自由膨脹，而其動、靜部分同心狀態(tài)不變或變動很小。汽缸的支承定位包括外缸在軸承座和基礎(chǔ)臺板(座架、機(jī)架等)上的支承定位，內(nèi)缸在外缸中的支承定位，以及滑銷系統(tǒng)的布置等。 汽缸的支承 汽缸支承在基礎(chǔ)臺板上，基礎(chǔ)臺板又用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。汽缸支承方法一般有兩種：一種是汽缸通過貓爪支承在軸承座上，通過軸承座放置在臺板上；另一種是用外伸的撐腳直接放置在臺板上。下缸貓爪支承下汽缸水平

35、法蘭前后延伸的貓爪稱下缸貓爪，又稱工作貓爪(支承貓爪)。在高壓缸的下缸前后各有兩只貓爪，分別支承在高壓缸前后的軸承座上。下缸貓爪支承又可分非中分面支承和中分面支承兩種。 上缸貓爪支承上缸的貓爪文承稱作上缸貓爪支承，它采用中分面支承方式，上缸法蘭延伸的貓爪(也稱工作貓爪)作為承力面支承在軸承座上，其承力面與汽缸水平中分面在同一平面內(nèi)。貓爪受熱膨脹時，汽缸中心仍與轉(zhuǎn)子中心保持致。 排汽缸的支承 和排汽缸噴水減溫裝置 四、滑銷系統(tǒng)汽輪機(jī)在啟動、停機(jī)和運(yùn)行時，汽缸的溫度變化較大，將沿長、寬、高幾個方向膨脹或收縮。由于基礎(chǔ)臺板的溫度升高低于汽缸，如果汽缸和基礎(chǔ)臺板為固定連接，則汽缸將不能自由膨脹，所以汽

36、缸的要設(shè)置滑銷系統(tǒng)來解決汽輪機(jī)運(yùn)行中的自由膨脹的問題。 滑銷系統(tǒng)通常由橫銷、縱銷、立銷、角銷等組成。課題六：噴嘴組、隔板及汽封一、噴嘴組二、隔板的結(jié)構(gòu)三、隔板套近代汽輪機(jī)較多采用噴管調(diào)節(jié)配汽方式，因此汽輪機(jī)的第一級噴管，通常都根據(jù)調(diào)節(jié)閥的個數(shù)成組布置，這些成組布置的噴管稱為噴管組。它一般有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是中參數(shù)汽輪機(jī)上采用的由單個銑制的噴管葉片焊接而成的噴管組，另一種是高參數(shù)汽輪機(jī)上采用的整體銑制焊接而成或精密撓鑄而成的噴管組。隔板 隔板的作用是固定靜葉片（噴管葉片）并將汽缸內(nèi)間隔成若干個汽室。沖動式汽輪機(jī)的隔板主要由隔板外緣、靜葉片和隔板體組成。它可以直接固定在汽缸上或固定在隔板套上，通

37、常都做成水平對分形式，其內(nèi)園孔處開有隔板汽封的安裝槽。四、隔板及隔板套的支撐和定位反動式汽輪機(jī)采用鼓式轉(zhuǎn)子，動葉片直接安裝在轉(zhuǎn)鼓上，靜葉環(huán)裝在汽缸內(nèi)壁或靜葉持環(huán)上，所以該類型的機(jī)組沒有葉輪和隔板。而采用靜葉環(huán)和靜葉持環(huán)結(jié)構(gòu)。五、汽封為了減少蒸汽泄漏和防止空氣漏入，需要有密封裝置，通常稱為汽封。汽封按其安裝位置的不同，可分為通流部分汽封、隔板(或靜葉環(huán))汽封、軸端汽封。反動式汽輪機(jī)還裝有高、中壓平衡活塞汽封和低壓平衡活塞汽封。轉(zhuǎn)子穿過汽缸兩端處的汽封，簡稱軸封。（一）汽封作原理（二）汽封結(jié)構(gòu)梳齒形汽封內(nèi)容小結(jié)（5min） 氣缸式汽輪機(jī)的外殼，為了減少熱應(yīng)力，大功率汽輪機(jī)多采用多層缸和法蘭加熱裝置

38、，為保證氣缸自由膨脹，氣缸上還設(shè)置了花銷系統(tǒng)，并選取合適的支承方式。隔板用來固定靜葉片，并作為級的間隔。隔板支撐在氣缸和隔板套上，可采用中分面支撐和非中分面支撐，支撐方式的選擇取決于內(nèi)圓中心與主軸中心要求一致的程度。作業(yè)布置（5min）第86頁16、18、20教 學(xué)后 記 汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元二：汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)課題七：軸承課題八：典型汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握軸承的作用、形式2.理解軸承的工作原理及油膜振動現(xiàn)象3.了解典型汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)難點(diǎn)：原理重

39、點(diǎn)：軸承形式審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1、檢查到課人數(shù)2、總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min）課題七：軸承一、軸承的工作原理 軸承分為徑內(nèi)支持軸承和推力軸承兩種類型，它們用來承受轉(zhuǎn)子的全部重量并且確定轉(zhuǎn)子在汽缸中的正確位置。二、軸承的油膜振蕩軸頸在軸承中運(yùn)行不穩(wěn)定的根本原因是軸頸受到擾動后產(chǎn)生了失穩(wěn)分力。擾動越大，軸頸偏離其平衡位置的距離越大，失穩(wěn)分力也越大，越容易產(chǎn)生渦動和油膜振蕩。KOO'/(R-r) K越大，失穩(wěn)轉(zhuǎn)速越高，越不容易產(chǎn)生半速渦動和油膜振蕩。反之，K越小轉(zhuǎn)軸工作越不穩(wěn)定。通常認(rèn)為K大于0.8時，軸頸在任何情況下都不會發(fā)生油膜振蕩。 防止油膜振蕩措施(

40、1)  增加比壓。增加比壓的方法可以采用縮短軸承長度，以及調(diào)整軸瓦的中心等措施來達(dá)到。(2)降低潤滑油黏度。潤滑油黏度越大，軸頸旋轉(zhuǎn)時帶入油楔中的油量越多，油膜越厚，軸頸在軸瓦中浮得越高，相對偏心率越小，軸頸就越容易失去穩(wěn)定。 (3)調(diào)整軸承間隙。一般認(rèn)為減少軸瓦頂部間隙可以增加油膜阻尼，產(chǎn)生(圓筒形軸承)或加大(橢圓形軸承)向下的油膜作用力，從而增大相對偏心率，同時加大軸瓦兩側(cè)間隙時(相當(dāng)于增大橢圓度，即增大相對偏心率)效果更為顯著。 軸承的結(jié)構(gòu)三軸承的結(jié)構(gòu)1.徑向支持軸承支持軸承又稱徑向軸承或主軸承。主要形式有圓筒形軸承、橢圓形支持軸承、多油楔軸承及可傾瓦軸承等。用來承擱轉(zhuǎn)子的重

41、量和旋轉(zhuǎn)的不平衡力，以保持轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中心與汽缸中心一致，從而保證轉(zhuǎn)子與汽缸、汽封、廂板等靜止部分的徑向間隙正確。2.推力軸承推力軸承的作用是確定轉(zhuǎn)子的軸向位置和承受作用在轉(zhuǎn)子上的軸向推力。 通常應(yīng)用最廣泛的推力軸承是密切爾式推力軸承，它是借助于軸承上的若干片瓦片與推力盤之間構(gòu)成楔形間隙建立液體摩擦的。 推力瓦片與推力盤間油楔推力軸承的作用是確定轉(zhuǎn)子的軸向位置和承受作用在轉(zhuǎn)子上的軸向推力。圓筒形軸承及油膜振蕩承受蒸汽作用在轉(zhuǎn)子上的軸向推力，并確定轉(zhuǎn)子的軸向位置，以保證通流部分動靜間正確的軸向間隙。所以推力軸承被看成轉(zhuǎn)子的定位點(diǎn)，或稱汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子對靜子的相對死點(diǎn)。 課題八：典型汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)內(nèi)容小結(jié)（5

42、min） 汽輪機(jī)的支撐軸承和推力軸承都是采用液體摩擦的滑動軸承，它們正常工作的關(guān)鍵是油膜的建立，可根據(jù)不同要求選用不同的軸承形式。為保證汽輪機(jī)啟停過程對轉(zhuǎn)子的較小影響，通常采用盤車裝置帶動轉(zhuǎn)子以一定速度轉(zhuǎn)動。作業(yè)布置（5min）第86頁29、30、31教 學(xué)后 記 汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元三：汽輪機(jī)的變工況課題一：噴嘴的變工況課題二：級與機(jī)組的變工況課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握蒸汽壓力變化時漸縮斜切噴嘴的變工況2.掌握蒸汽壓力變化時級的變工況教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)難點(diǎn)：蒸汽壓力變化所引

43、起的汽輪機(jī)變化 重點(diǎn)：級組的變工況特點(diǎn)審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1、檢查到課人數(shù)2、總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min）課題一：噴嘴的變工況 。一、噴嘴的變工況 分析：噴嘴前后參數(shù)與流量之間的變化關(guān)系（一）漸縮噴嘴的變工況試驗：調(diào)整噴嘴前后閥門，改變初壓和背壓，測取流量的變化。（1）   初壓P*0不變而背壓P1變化1）       n=1，P1= P*0，G=0，a-b，d2）       0ncr ，G G cr，a-b1-

44、c1，1 3）       n=cr，G=G cr ，a-b2-c2，e 4）       1dncr，G=G cr ，a-b3-c3，3 5）       n=1d，G=G cr ，a-c4，4 6）       n1d ，G=G cr ，a-c4-c5，5 列橢圓方程：（2）   流量網(wǎng)圖改變p*0可得出一系列曲線，即流量網(wǎng)圖橫坐標(biāo)：

45、1= p1/p*0m；縱坐標(biāo)：m=G/G 0m；參變量：0= p*01 /p*0mp*0m 、G*0m：分別為初壓最大值和與之相應(yīng)的臨界流量的最大值。例1：已知：p0 =9MPa ，p01 =7.2MPa， p1 =6.3MPa， p11 =4.5MPa 求：流量的變化。解：取=9Mpa 原工況：0= p0 /p0m =1，1=p1 /p0m=0.7 查出：m =G/G0m=0.94 新工況：01= p01 /p0m =0.8，11=p11 /p0m=0.5 查出：m1 =0.78 則：例2：已知：p0 =1MPa ，p01 =0.9MPa， p1 =0.7 MPa， p11 =0.8Mpa，

46、t0 =320 ，t01 =305求：流量的變化。解：原工況： 新工況： 則（二）縮放噴嘴的變工況設(shè)計背壓p1a：噴嘴喉部保持臨界狀態(tài)的最高背壓。設(shè)計背壓pca：保持蒸汽在斜切部分不膨脹的最低背壓。極限背壓：在斜切部分膨脹達(dá)到極限。當(dāng)p1ap1pca時， 出現(xiàn)突擊壓縮（正沖波），使p1pcr課題二：級與機(jī)組的變工況一、級的變工況 1.   級在臨界工況下工作1） 工況變動前后噴嘴均處于臨界狀態(tài)工況變動前后動葉均處于臨界狀態(tài)（1）       與噴嘴一樣：（2）    

47、;   列動葉進(jìn)口和進(jìn)口滯止截面的連續(xù)方程（3）       動葉進(jìn)出口速度可寫成結(jié)論：級在臨界狀態(tài)下工作，不論臨界狀態(tài)發(fā)生在噴嘴或動葉，通過該幾的流量均與前壓力成正比，而與級后壓力無關(guān)。2.級在亞臨界工況下工作一種工況處于臨界狀態(tài)，另一種工況處于亞臨界狀態(tài)若變動前為臨界工況，變動后為亞臨界工況，則可用臨界工況公式計算到n=cr處，再用亞臨界工式由n=cr算到變動后的工況。反之則計算方法相反。二、級組的變工況級組：流量相同的若干個相繼排列的級組成。（一）   變工況前后級組內(nèi)各級均未達(dá)到臨界狀態(tài)

48、 一個級組是否處于臨界狀態(tài)，取決于級組的末級是否處于臨界狀態(tài)。對某一級：對于凝汽式汽輪機(jī)：pz1p01 ，pz p0 最末一、二級除外。（二）   變工況前后級組內(nèi)均達(dá)到臨界狀態(tài) 設(shè)末級達(dá)到臨界狀態(tài)： 結(jié)論：變工況時，若級組最后一級始終處于臨界狀態(tài)，則通過該級組的流量與級組中所有各級的初壓成正比。（三）   弗留格爾公式應(yīng)用條件1、  級組中各級流量相同（有回?zé)岢槠部蓱?yīng)用）；2、  級組中各級的通流面積變工況前后保持不變（結(jié)垢后需修正）； 3、  級組中級數(shù)不少于34級。（四）   弗留格爾公式的應(yīng)用1

49、、  監(jiān)視汽輪機(jī)通流部分運(yùn)行是否正常；2、  推算不同流量下各級的級前壓力。內(nèi)容小結(jié)（5min） 汽輪機(jī)在設(shè)計工況下有較高的經(jīng)濟(jì)性和安全性，而實(shí)際運(yùn)行中總是發(fā)生變工況，將對汽輪機(jī)的安全性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響，蒸汽流量是變工況的主要原因，所有的變化都是圍繞它來進(jìn)行的。作業(yè)布置（5min）第109頁1、2、4教 學(xué)后 記 汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行 課程教案授課時間第 周節(jié) 次課 題單元三：汽輪機(jī)的變工況課題三：調(diào)節(jié)方式及其對機(jī)組變工況的影響課題四：蒸汽參數(shù)變化對汽輪機(jī)運(yùn)行的影響課 型理論課（ ）、實(shí)踐課（ ）、習(xí)題題（ ）、其它（ ）教學(xué)時數(shù)2教 學(xué)目 的1.掌握汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)方式種類2.了

50、解調(diào)節(jié)方式對汽輪機(jī)工作的影響3.掌握蒸汽參數(shù)變化對汽輪機(jī)安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響教 學(xué)方 法講授、啟發(fā)教 學(xué)重 點(diǎn)難 點(diǎn)難點(diǎn)：調(diào)節(jié)方式對汽輪機(jī)工作的影響蒸汽參數(shù)變化為什么會對汽輪機(jī)安全性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響重點(diǎn)：蒸汽參數(shù)變化對汽輪機(jī)安全性和經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)在哪里 調(diào)節(jié)方式審 批教 學(xué) 內(nèi) 容課堂組織（10min）1、檢查到課人數(shù)2、總結(jié)上課引出新課新課內(nèi)容（80min）課題三：調(diào)節(jié)方式及其對機(jī)組變工況的影響 調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的流量：節(jié)流、噴嘴、旁通、滑壓一、節(jié)流調(diào)節(jié)特點(diǎn)：所有進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽都經(jīng)過一個或幾個同時啟閉的調(diào)節(jié)閥，然后流向第一級噴嘴。各級通流面積不變，變工況時各級級前壓力與流量成正比，h

51、t幾乎不變，、x1、i基本不變（凝汽式汽輪機(jī)），但整機(jī)效率降低。th的大小與通流部分結(jié)構(gòu)無關(guān)，而與蒸汽初終參數(shù)和進(jìn)汽量的大小有關(guān)。背壓機(jī)不宜采用節(jié)流調(diào)節(jié)，一般用在小機(jī)組上及承擔(dān)基本負(fù)荷的機(jī)組。二、噴嘴調(diào)節(jié)及調(diào)節(jié)級變工況（一）噴嘴調(diào)節(jié)的工作原理當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷變化時，依次開啟和關(guān)閉調(diào)節(jié)閥（310個調(diào)節(jié)閥），以調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。在部分負(fù)荷下，只有一個調(diào)節(jié)閥部分開啟，調(diào)節(jié)級總是部分進(jìn)汽的。（二）調(diào)節(jié)級的變工況假設(shè)：（1）=0； （2）調(diào)節(jié)閥全開壓后p0不隨流量的增加而降低； （3）各調(diào)節(jié)閥之間無重疊度； （4）調(diào)節(jié)級后壓力與蒸汽流量成正比。1、  調(diào)節(jié)級的內(nèi)效率設(shè)：第一、二閥已全開，第三閥部

52、分開啟則進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽分兩股，一股通過全開的閥門，過程線為02 ；另一股通過部分開啟的調(diào)節(jié)閥，過程線為02 。這兩股蒸汽都膨脹到壓力p2，并在級后的汽室中混合，然后再一起流入第一非調(diào)節(jié)級。為使這兩股汽流混合均勻，調(diào)節(jié)級后的汽室容積較大，混合后的焓值為h 2。2、  調(diào)節(jié)級前后壓力與流量的關(guān)系（1）       解析法 對于凝汽式汽輪機(jī)，調(diào)節(jié)級后的壓力p2D，即  （2）       幾何做圖法 調(diào)節(jié)閥后即各噴嘴組前的壓力p01 、p02是變動的

53、，其值取決于各調(diào)節(jié)閥的開度大小，噴嘴后壓力p1各噴嘴都相同。各調(diào)節(jié)閥全開時所能通過的最大流量，彼此不一定相等，最后一個開啟的調(diào)節(jié)閥通常在超負(fù)荷時投入。調(diào)節(jié)級的焓降是隨工況變動而變化的，當(dāng)流量增加時，調(diào)節(jié)級的焓降先增大而后減少。在第一個調(diào)節(jié)閥全開而第二個調(diào)節(jié)閥未開時， p2/p0達(dá)到最小，而級前溫度上升到最高值，調(diào)節(jié)級焓降達(dá)到最大值。而后隨著流量的增加，由于級前壓力p0基本不變，而p2上升，所以焓降逐漸減少。最危險的工況不是在汽輪機(jī)的最大工況。3、調(diào)節(jié)級效率曲線 為一有明顯波折的曲線，因調(diào)節(jié)閥全開時，節(jié)流損失小，效率較高；調(diào)節(jié)閥部分開啟時，汽流受到較大的節(jié)流，效率將下降。效率最高點(diǎn)為設(shè)計工況。 三