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(一)高压段
在多级汽轮机的高压段,蒸汽的压力、温度很高,比容较小,因此通过该级段的蒸汽容积流量较小,所需的通流面积也较小。由式(1-70)连续性方程可知,为减小叶高损失,提高喷嘴效率,在高压段应保证喷嘴有足够的出口高度,因此喷嘴出口汽流方向角αl较小。一般情况下,冲动式汽轮机的αl=11°,反动式汽轮机的αl=14°。
在冲动汽轮机的高压段,级的反动度一般不大。当动静叶根部间隙不吸汽也不漏汽时,根部反动度Ωr较小,这样,虽然沿叶片高度从根部到顶部的反动度不断增大,但由于高压段各级的叶片高度总是较小的,因此,平均直径处的反动度仍较小。
在高压段的各级中,各级比焓降不大,比焓降的变化也不大。根据连续性方程,由于通过高压各级的容积流量较小,为增大叶片高度,以减小叶高损失,叶轮的平均直径就较小,相应的圆周速度也较小。同时,为保证各级在速度比附近工作,以提高效率,喷嘴出口汽流速度也必然较小,则各级比焓降不大。由于高压各级的比容变化较小,因而各级的平均直径变化也不大,所以各级比焓降的变化也不大。
在高压各级中,可能存在的级内损失有:喷嘴损失、动叶损失、余速损失、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。由于高压级段蒸汽的比容较小,而漏汽间隙又不可能按比例减小,故漏汽量相对较大,漏汽损失较大。对于部分进汽的级,由于不进汽的动叶弧段成为漏汽的通道,使漏汽损失更有所增大。同样,由于高压级段蒸汽的比容较小,叶轮摩擦损失也相对较大。此外,因为高压级段叶片高度相对较小,所以叶高损失也较大。可以看出,高压段各级的效率相对较低。
汽轮机的工作原理是:进入汽轮机的具有一定压力和温度的蒸汽,流过由喷嘴、静叶片和动叶片组成的蒸汽通道时,蒸汽发生膨胀,从而获得很高的速度,高速流动的蒸汽冲动汽轮机的动叶片,使它带动汽轮机转子按一定的速度均匀转动。
按热力学过程不同汽轮机可以分为:凝汽式:排气压力低于大气压力;背压式:排气压力大于大气压力。
汽轮机本体的结构由下列几个部分组成:①转动部分由主轴、叶轮、轴封套和安装在叶轮上的动叶片等组成;②固定部分由汽缸、隔板、喷嘴、静叶片、汽封和轴封等组成;③控制部分由调速装置、保护装置和油系统等组成。
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